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2024-07-12
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O sistema inteligente de controle de acesso combina vários sensores, atuadores e módulos de comunicação por meio do sistema embarcado STM32 para obter monitoramento em tempo real, controle automático e transmissão de dados de controle de acesso. Este artigo apresentará detalhadamente como implementar um sistema de controle de acesso inteligente no sistema STM32, incluindo preparação do ambiente, arquitetura do sistema, implementação de código, cenários de aplicação, soluções de problemas e métodos de otimização.
O sistema inteligente de controle de acesso consiste nas seguintes partes:
Cartão de acesso, impressão digital e dados de movimento são coletados por meio de vários sensores e exibidos no display OLED em tempo real. O sistema realiza monitoramento de acesso e controle automático por meio de processamento de dados e comunicação em rede. Os usuários podem fazer configurações através de botões ou botões e visualizar o status atual através do display.
Use STM32CubeMX para configurar a interface UART:
Código:
- #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);
- }
- }
Use STM32CubeMX para configurar a interface UART:
Código:
- #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);
- }
- }
O módulo de processamento de dados converte os dados do sensor em dados que podem ser usados no sistema de controle e realiza os cálculos e análises necessários.
Implemente um algoritmo de controle de acesso simples para controlar a troca da fechadura eletromagnética com base nos dados do cartão de acesso e da impressão digital:
- #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);
- }
- }
Use STM32CubeMX para configurar a interface UART:
Código:
- #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);
- }
- }
Use STM32CubeMX para configurar a interface I2C:
Código:
Primeiro, inicialize o display OLED:
- #include "stm32f4xx_hal.h"
- #include "i2c.h"
- #include "oled.h"
-
- void Display_Init(void) {
- OLED_Init();
- }
Em seguida, implemente a função de exibição de dados para exibir o status e os dados do controle de acesso na tela 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);
- }
- }
O sistema de controle de acesso inteligente pode ser usado para gerenciamento de controle de acesso de edifícios de escritórios. Através do monitoramento em tempo real dos dados de controle de acesso, o controle automático pode ser realizado para melhorar a segurança e a eficiência do gerenciamento de edifícios de escritórios.
Nas comunidades, os sistemas inteligentes de controle de acesso podem realizar o gerenciamento automatizado de residentes e visitantes, melhorando a segurança e a conveniência da comunidade.
Sistemas inteligentes de controle de acesso podem ser usados para controle de acesso residencial para obter um gerenciamento de acesso residencial mais inteligente por meio de controle automatizado e análise de dados.
Sistemas inteligentes de controle de acesso podem ser usados na pesquisa de edifícios inteligentes para fornecer base científica para o gerenciamento e otimização do controle de acesso de edifícios por meio da coleta e análise de dados.
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Certifique-se de que a conexão entre o sensor e o STM32 esteja estável e calibre o sensor regularmente para obter dados precisos.
Solução: Verifique se a conexão entre o sensor e o STM32 está firme e revenda ou substitua o fio de conexão se necessário. Ao mesmo tempo, os sensores são calibrados regularmente para garantir dados precisos.
Otimize o algoritmo de controle e a configuração de hardware para reduzir a instabilidade do controle de acesso e melhorar a velocidade de resposta do sistema.
Solução: Otimize o algoritmo de controle, ajuste os parâmetros e reduza a oscilação e o overshoot. Use sensores de alta precisão para melhorar a precisão e a estabilidade da coleta de dados. Escolha um atuador mais eficiente para melhorar a velocidade de resposta do controle de acesso.
Certifique-se de que a conexão entre o módulo Wi-Fi e o STM32 seja estável, otimize o protocolo de comunicação e melhore a confiabilidade da transmissão de dados.
Solução: Verifique se a conexão entre o módulo Wi-Fi e o STM32 está firme e solde novamente ou substitua o cabo de conexão se necessário. Otimize os protocolos de comunicação para reduzir atrasos na transmissão de dados e taxas de perda de pacotes. Escolha um módulo de comunicação mais estável para melhorar a confiabilidade da transmissão de dados.
Verifique a linha de comunicação I2C para garantir que a comunicação entre o display e o MCU esteja normal para evitar exibição anormal devido a problemas de linha.
Solução: Verifique se os pinos I2C estão conectados corretamente e certifique-se de que a fonte de alimentação esteja estável. Use um osciloscópio para detectar o sinal do barramento I2C e confirmar se a comunicação está normal. Se necessário, substitua o monitor ou MCU.
Integre mais tipos de dados de sensores e use tecnologia de análise de dados para prever e otimizar as condições ambientais.
Sugestão: Adicione mais sensores de monitoramento, como sensores de porta, sensores de temperatura e umidade, etc. Use plataformas em nuvem para análise e armazenamento de dados para fornecer serviços de monitoramento e gerenciamento ambiental mais abrangentes.
Melhore o design da interface do usuário, forneça exibição de dados mais intuitiva e interface de operação mais simples e aprimore a experiência do usuário.
Recomendação: Use um display colorido de alta resolução para fornecer uma experiência visual mais rica. Projete uma interface de usuário simples e fácil de entender para facilitar a operação dos usuários. Fornece exibição de dados gráficos, como gráficos de parâmetros ambientais em tempo real, registros históricos, etc.
Adicione um sistema inteligente de suporte à decisão para ajustar automaticamente as estratégias de controle com base em dados históricos e em tempo real para obter controle e gerenciamento ambiental mais eficientes.
Recomendação: Utilize tecnologia de análise de dados para analisar dados ambientais e fornecer sugestões personalizadas de gestão ambiental. Combinados com dados históricos, podemos prever possíveis problemas e necessidades e otimizar antecipadamente as estratégias de controle.
Este tutorial apresenta em detalhes como implementar um sistema de controle de acesso inteligente em um sistema embarcado STM32, desde a seleção de hardware, implementação de software até configuração do sistema e cenários de aplicação.
Ele se dedica à pesquisa de tecnologia há mais de 30 anos e é proficiente em diversas linguagens como java, linux, javascript, php, css, etc. estação de documentação do desenvolvedor para compartilhar alguns problemas no desenvolvimento de tecnologia para referência futura.
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