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2024-07-12
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Il sistema di controllo accessi intelligente combina vari sensori, attuatori e moduli di comunicazione attraverso il sistema integrato STM32 per ottenere monitoraggio in tempo reale, controllo automatico e trasmissione dati del controllo accessi. Questo articolo introdurrà in dettaglio come implementare un sistema di controllo degli accessi intelligente nel sistema STM32, inclusa la preparazione dell'ambiente, l'architettura del sistema, l'implementazione del codice, gli scenari applicativi, le soluzioni dei problemi e i metodi di ottimizzazione.
Il sistema di controllo accessi intelligente è composto dalle seguenti parti:
Tessera di accesso, impronta digitale e dati di movimento vengono raccolti attraverso diversi sensori e visualizzati in tempo reale sul display OLED. Il sistema realizza il monitoraggio degli accessi e il controllo automatico attraverso l'elaborazione dei dati e la comunicazione di rete. Gli utenti possono effettuare impostazioni tramite pulsanti o manopole e visualizzare lo stato corrente tramite il display.
Utilizzare STM32CubeMX per configurare l'interfaccia UART:
Codice:
- #include "stm32f4xx_hal.h"
-
- UART_HandleTypeDef huart1;
-
- void UART1_Init(void) {
- huart1.Instance = USART1;
- huart1.Init.BaudRate = 9600;
- huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
- huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
- huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
- huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
- huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
- huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
- HAL_UART_Init(&huart1);
- }
-
- uint8_t Read_RFID_Card(uint8_t* buffer, uint16_t size) {
- return HAL_UART_Receive(&huart1, buffer, size, HAL_MAX_DELAY);
- }
-
- int main(void) {
- HAL_Init();
- SystemClock_Config();
- UART1_Init();
-
- uint8_t rfid_buffer[16];
-
- while (1) {
- if (Read_RFID_Card(rfid_buffer, 16) == HAL_OK) {
- // 处理RFID数据
- }
- HAL_Delay(1000);
- }
- }
Utilizzare STM32CubeMX per configurare l'interfaccia UART:
Codice:
- #include "stm32f4xx_hal.h"
-
- UART_HandleTypeDef huart2;
-
- void UART2_Init(void) {
- huart2.Instance = USART2;
- huart2.Init.BaudRate = 57600;
- huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
- huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
- huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
- huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
- huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
- huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
- HAL_UART_Init(&huart2);
- }
-
- uint8_t Read_Fingerprint(uint8_t* buffer, uint16_t size) {
- return HAL_UART_Receive(&huart2, buffer, size, HAL_MAX_DELAY);
- }
-
- int main(void) {
- HAL_Init();
- SystemClock_Config();
- UART2_Init();
-
- uint8_t fingerprint_buffer[32];
-
- while (1) {
- if (Read_Fingerprint(fingerprint_buffer, 32) == HAL_OK) {
- // 处理指纹数据
- }
- HAL_Delay(1000);
- }
- }
Il modulo di elaborazione dati converte i dati del sensore in dati che possono essere utilizzati nel sistema di controllo ed esegue i calcoli e le analisi necessarie.
Implementa un semplice algoritmo di controllo degli accessi per controllare l'interruttore della serratura elettromagnetica in base ai dati della carta di accesso e dell'impronta digitale:
- #define AUTHORIZED_CARD_ID "1234567890"
- #define AUTHORIZED_FINGERPRINT_ID "A1B2C3D4E5"
-
- void Control_Door(uint8_t* rfid_data, uint8_t* fingerprint_data) {
- if (strcmp((char*)rfid_data, AUTHORIZED_CARD_ID) == 0 ||
- strcmp((char*)fingerprint_data, AUTHORIZED_FINGERPRINT_ID) == 0) {
- // 打开门锁
- HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);
- } else {
- // 关闭门锁
- HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);
- }
- }
-
- int main(void) {
- HAL_Init();
- SystemClock_Config();
- UART1_Init();
- UART2_Init();
- GPIO_Init();
-
- uint8_t rfid_buffer[16];
- uint8_t fingerprint_buffer[32];
-
- while (1) {
- if (Read_RFID_Card(rfid_buffer, 16) == HAL_OK &&
- Read_Fingerprint(fingerprint_buffer, 32) == HAL_OK) {
- Control_Door(rfid_buffer, fingerprint_buffer);
- }
- HAL_Delay(1000);
- }
- }
Utilizzare STM32CubeMX per configurare l'interfaccia UART:
Codice:
- #include "stm32f4xx_hal.h"
- #include "usart.h"
- #include "wifi_module.h"
-
- UART_HandleTypeDef huart3;
-
- void UART3_Init(void) {
- huart3.Instance = USART3;
- huart3.Init.BaudRate = 115200;
- huart3.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
- huart3.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
- huart3.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
- huart3.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
- huart3.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
- huart3.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
- HAL_UART_Init(&huart3);
- }
-
- void Send_Data_To_Server(uint8_t* rfid_data, uint8_t* fingerprint_data) {
- char buffer[128];
- sprintf(buffer, "RFID: %s, Fingerprint: %s", rfid_data, fingerprint_data);
- HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t*)buffer, strlen(buffer), HAL_MAX_DELAY);
- }
-
- int main(void) {
- HAL_Init();
- SystemClock_Config();
- UART3_Init();
- UART1_Init();
- UART2_Init();
-
- uint8_t rfid_buffer[16];
- uint8_t fingerprint_buffer[32];
-
- while (1) {
- if (Read_RFID_Card(rfid_buffer, 16) == HAL_OK &&
- Read_Fingerprint(fingerprint_buffer, 32) == HAL_OK) {
- Send_Data_To_Server(rfid_buffer, fingerprint_buffer);
- }
- HAL_Delay(1000);
- }
- }
Utilizzare STM32CubeMX per configurare l'interfaccia I2C:
Codice:
Innanzitutto, inizializza il display OLED:
- #include "stm32f4xx_hal.h"
- #include "i2c.h"
- #include "oled.h"
-
- void Display_Init(void) {
- OLED_Init();
- }
Quindi implementare la funzione di visualizzazione dei dati per visualizzare lo stato del controllo degli accessi e i dati sullo schermo OLED:
- void Display_Data(uint8_t* rfid_data, uint8_t* fingerprint_data) {
- char buffer[32];
- sprintf(buffer, "RFID: %s", rfid_data);
- OLED_ShowString(0, 0, buffer);
- sprintf(buffer, "Fingerprint: %s", fingerprint_data);
- OLED_ShowString(0, 1, buffer);
- }
-
- int main(void) {
- HAL_Init();
- SystemClock_Config();
- I2C1_Init();
- Display_Init();
- UART1_Init();
- UART2_Init();
-
- uint8_t rfid_buffer[16];
- uint8_t fingerprint_buffer[32];
-
- while (1) {
- if (Read_RFID_Card(rfid_buffer, 16) == HAL_OK &&
- Read_Fingerprint(fingerprint_buffer, 32) == HAL_OK) {
- // 显示门禁数据
- Display_Data(rfid_buffer, fingerprint_buffer);
- }
- HAL_Delay(1000);
- }
- }
Il sistema di controllo accessi intelligente può essere utilizzato per la gestione del controllo accessi degli edifici adibiti ad uffici. Attraverso il monitoraggio in tempo reale dei dati di controllo degli accessi, è possibile realizzare un controllo automatico per migliorare la sicurezza e l'efficienza gestionale degli edifici adibiti ad uffici.
Nelle comunità, i sistemi intelligenti di controllo degli accessi possono realizzare una gestione automatizzata di residenti e visitatori, migliorando la sicurezza e la comodità della comunità.
I sistemi di controllo degli accessi intelligenti possono essere utilizzati per il controllo degli accessi domestici per ottenere una gestione degli accessi domestici più intelligente attraverso il controllo automatizzato e l'analisi dei dati.
I sistemi di controllo degli accessi intelligenti possono essere utilizzati nella ricerca sugli edifici intelligenti per fornire basi scientifiche per la gestione e l'ottimizzazione del controllo degli accessi attraverso la raccolta e l'analisi dei dati.
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Assicurarsi che la connessione tra il sensore e STM32 sia stabile e calibrare regolarmente il sensore per ottenere dati accurati.
Soluzione: verificare se la connessione tra il sensore e STM32 è salda e, se necessario, risaldare o sostituire il cavo di collegamento. Allo stesso tempo, i sensori vengono calibrati regolarmente per garantire dati accurati.
Ottimizza l'algoritmo di controllo e la configurazione hardware per ridurre l'instabilità del controllo degli accessi e migliorare la velocità di risposta del sistema.
Soluzione: ottimizzare l'algoritmo di controllo, regolare i parametri e ridurre l'oscillazione e il superamento. Utilizza sensori ad alta precisione per migliorare l'accuratezza e la stabilità della raccolta dei dati. Scegli un attuatore più efficiente per migliorare la velocità di risposta del controllo accessi.
Garantire che la connessione tra il modulo Wi-Fi e STM32 sia stabile, ottimizzare il protocollo di comunicazione e migliorare l'affidabilità della trasmissione dei dati.
Soluzione: verificare se la connessione tra il modulo Wi-Fi e STM32 è salda e, se necessario, saldare nuovamente o sostituire il cavo di collegamento. Ottimizza i protocolli di comunicazione per ridurre i ritardi di trasmissione dei dati e i tassi di perdita di pacchetti. Scegli un modulo di comunicazione più stabile per migliorare l'affidabilità della trasmissione dei dati.
Controllare la linea di comunicazione I2C per garantire che la comunicazione tra il display e l'MCU sia normale per evitare visualizzazioni anomale dovute a problemi di linea.
Soluzione: verificare se i pin I2C sono collegati correttamente e assicurarsi che l'alimentazione sia stabile. Utilizzare un oscilloscopio per rilevare il segnale del bus I2C e verificare se la comunicazione è normale. Se necessario, sostituire il display o l'MCU.
Integra più tipi di dati dei sensori e utilizza la tecnologia di analisi dei dati per prevedere e ottimizzare le condizioni ambientali.
Suggerimento: aggiungere altri sensori di monitoraggio, come sensori per porte, sensori di temperatura e umidità, ecc. Utilizzare piattaforme cloud per l'analisi e l'archiviazione dei dati per fornire servizi di monitoraggio e gestione ambientale più completi.
Migliorare la progettazione dell'interfaccia utente, fornire una visualizzazione dei dati più intuitiva e un'interfaccia operativa più semplice e migliorare l'esperienza dell'utente.
Raccomandazione: utilizzare un display a colori ad alta risoluzione per fornire un'esperienza visiva più ricca. Progettare un'interfaccia utente semplice e di facile comprensione per facilitare l'utilizzo da parte degli utenti. Fornire la visualizzazione grafica dei dati, come grafici dei parametri ambientali in tempo reale, record storici, ecc.
Aggiungi un sistema di supporto decisionale intelligente per adattare automaticamente le strategie di controllo basate su dati storici e in tempo reale per ottenere un controllo e una gestione ambientale più efficienti.
Raccomandazione: utilizzare la tecnologia di analisi dei dati per analizzare i dati ambientali e fornire suggerimenti personalizzati sulla gestione ambientale. Combinati con i dati storici, possiamo prevedere possibili problemi ed esigenze e ottimizzare in anticipo le strategie di controllo.
Questo tutorial introduce in dettaglio come implementare un sistema di controllo degli accessi intelligente in un sistema embedded STM32, dalla selezione dell'hardware, all'implementazione del software alla configurazione del sistema e agli scenari applicativi.
Si dedica alla ricerca tecnologica da più di 30 anni ed è esperto in vari linguaggi come Java, Linux, Javascript, php, css, ecc. Ha dato numerosi contributi nel campo dell'open source stazione di documentazione per gli sviluppatori per condividere alcuni problemi nello sviluppo della tecnologia per riferimento futuro
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