一种基于STM32的实验室智能门禁考勤系统的制作方法

本实用新型属于实验室门禁技术领域，涉及一种智能实验室门禁系统，尤其涉及一种基于STM32的实验室智能门禁考勤系统。

背景技术：

随着智能技术的高速发展和计算机应用的普遍推广，智能卡已经得到了普遍应用，射频识别卡逐渐取代传统的接触式IC卡，成为工作环境安全、人事考勤管理等领域的主流发展趋势。门禁系统联合了以太网技术大大加强了系统的实时性和通用性。以太网是目前广泛使用的一种局域网，以TCP/IP协议为基础的以太网具有传输距离远、接口通用、通讯方便快捷的特点，不仅广泛地应用在商业领域屮，还进入了工业设备领域。

近年来，RFID技术得到了飞速的发展，并且应用于计算机通信、智能家居、国防、军事、智能交通等各个方面，为智能门禁系统的发展与进步提供了有效地途径与方法。虽然在智能门禁系统方面有了一定的发展，但是逻辑简单，先进性不够，利用率低等不足之处仍然存在。使得智能门禁系统不能大力推广。RFID技术使各方面更朝着能耗低、体积小、资源利用率高的趋势发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对目前关于高校实验室门禁考勤不足，并没有起到导师知道自己的学生的实时打卡情况，提供一种无线、低功耗、低成本的基于STM32的实验室门禁考勤系统。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于STM32的实验室智能门禁考勤系统，包括电源模块和微处理器，微处理器分别与RFID模块、LCD显示模块、震动感应模块、WIFI模块、电磁继电器、摄像模块和报警模块相连，WIFI模块与移动通信设备信号连接。

本实用新型实验室门禁考勤系统通过RFID模块对信息进行识别，同时摄像头进行拍照，符合条件的才可以开门，识别信息和拍照信息都将通过微处理器进行收集，WIFI模块上传到后台服务器；导师或者领导人员通过手机APP可以查阅本部门人员的出勤情况，方便领导人员分配任务、利于本部门的工作。该系统具有如下特点：

1）利用STM32对RFID识别信息及摄像头拍摄的照片信息进行采集，如果RFID信息不对，蜂鸣器进行响应，进行警告。可以使系统大大降低成本，便于实施应用。

2）采用WIFI模块进行信息的传输，不仅可以与互联网相连接，方便信息的储存，而且还可以实现一个后台数据库连接多个从机，即一台PC机可以监控多台下位机，主从机之间进行数据传输，实现了多机通信。既有利于降低成本，又方便整理分析信息和数据。

3）通过ANDROID手机APP，用户可以通过手机APP对本部门的出勤情况进行查阅，同时有照片进行比对，确定是否是本部门人员。

4）集震动模块、LCD显示装置以及报警模块于一体，可以通过报警模块对于出现的问题及时处理，大大降低了破门而入的发生。

附图说明

图1是本实用新型门禁考勤系统的示意图。

图2是本实用门禁考勤系统中微处理器的示意图。

图3是本实用门禁考勤系统中RFID模块的示意图。

图4是本实用门禁考勤系统中LCD显示模块的示意图。

图5是本实用门禁考勤系统中WIFI模块的示意图。

图6是本实用门禁考勤系统中摄像模块的示意图。

图7是本实用门禁考勤系统中震动感应模块的示意图。

图8是本实用门禁考勤系统中报警电路的示意图。

图9是本实用门禁考勤系统的主要流程图。

图1中：1.RFID模块，2.LCD显示模块，3.震动感应模块，4.微处理器，5.WIFI模块，6.移动通信设备，7.电磁继电器，8.摄像模块，9.电源模块，10.报警电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型门禁考勤系统，包括电源模块9和微处理器4，微处理器4分别与RFID模块1、LCD显示模块2、震动感应模块3、WIFI模块5、电磁继电器7、摄像模块8和报警模块10相连，WIFI模块5与移动通信设备6信号连接。

电源模块9给除了移动通信设备6外的其它部件提供电能。

如图2所示，本实用新型实验室门禁考勤系统中的微处理器4，包括第一芯片U1，第一芯片U1采用芯片STM32F103ZET6；第一芯片U1的第8脚接第一晶振Y1的一端和第一电容C1的一端，第一芯片U1的第9脚接第一晶振Y1的另一端和第二电容C2的一端，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端接地；第一芯片U1的第6脚分别接第一二极管D1的负极、第二二极管D2的负极和第三电容C3的一端，第一二极管D1的正极接电源VCC3.3V，第二二极管D2的正极连接纽扣电池BAT的正极，纽扣电池BAT的负极和第三电容C3的另一端接地。第一芯片U1的第23脚分别与第二晶振Y2的一端、第一电阻R1的一端和第五电容C5的一端相连接，第一芯片U1的第24脚分别与第二晶振Y2的另一端、第一电阻R1的另一端和第四电容C4的一端相连接，第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端和第一芯片U1的第31脚相连并接地；第一芯片U1的第33脚分别与电源VDDA、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端和第二电阻R2的一端相连接，第二电阻R2的另一端接电源VCC3.3V，第六电容C6的另一端、第七电容C7的另一端和第一芯片U1的第30脚相连并接地；第一芯片U1的第16脚、第38脚、第51脚、第61脚、第71脚、第83脚、第94脚、第107脚、第120脚、第130脚和第143脚均接地；第一芯片U1的第17脚、第52脚、第39脚、第62脚、第72脚、第84脚、第95脚、第108脚、第121脚、第131脚和第144脚均接电源VCC3.3V；第一芯片U1分别与RFID模块1、LCD显示模块2、震动感应模块3、WIFI模块5、电磁继电器7、摄像模块8、电源模块9和报警模块10相连。

如图3所示，本实用新型实验室门禁考勤系统中的RFID模块1，包括第二芯片U2和连接端口J1，第二芯片U2采用西门子公司的主芯片MFRC522；第二芯片U2的第1脚第10脚、第14脚和第18脚接地，第二芯片U2的第4脚和第5脚相连并接地；第二芯片U2的第2脚和第3脚相连并接3.3V电源，第二芯片U2的第12脚、第15脚和第32脚均接+3.3V电源；第二芯片U2的第22脚分别接第九电容C9的一端和第三晶振Y3的一端，第二芯片U2的第21脚分别接第三晶振Y3的另一端和第十电容C10的一端，第九电容C9的另一端和第十电容C10的另一端接地，第二芯片U2的第16脚接第十一电容C11的一端，第十一电容C11的另一端接地；

连接端口J1的第1脚引出第二芯片U2的第24脚，连接端口J1的第1脚接第一芯片U1的第70脚；连接端口J1的第2脚引出第二芯片U2的第29脚，连接端口J1的第2脚接第一芯片U1的第74脚，连接端口J1的第3脚引出第二芯片U2的第30脚；连接端口J1的第3脚接第一芯片U1的第75脚；连接端口J1的第4脚引出第二芯片U2的第31脚，连接端口J1的第4脚接第一芯片U1的第76脚；连接端口J1的第5脚分别引出第二芯片U2的第23脚、第二芯片U2的第25脚、第二芯片U2的第26脚、第二芯片U2的第27脚、第二芯片U2的第28脚、第二芯片U2的第20脚、第二芯片U2的第19脚、第二芯片U2的第9脚、第二芯片U2的第8脚和第二芯片U2的第7脚，连接端口J1的第5脚接第一芯片U1的第91脚；连接端口J1的第6脚分别引出第二芯片U2的第1脚、第二芯片U2的第4脚、第二芯片U2的第5脚、第二芯片U2的第10脚、第二芯片U2的第14脚、第二芯片U2的第16脚、第二芯片U2的第18脚、第二芯片U2的第21脚和第二芯片U2的第22脚，连接端口J1的第6脚接第一芯片U1的第18脚；连接端口J1的第7脚引出第二芯片U2的第6脚，连接端口J1的第7脚接第一芯片U1的第134脚，通过U1的第11脚输出低电平复位第二芯片U2；连接端口J1的第8脚分别接第一芯片U1的第52脚、第三电阻R3的一端和第八电容C8的一端，第三电阻R3的另一端接发光二极管D3的正极，发光二极管D3的负极和第八电容C8的另一端接地，连接端口J1的第8脚还分别引出第二芯片U2的第2脚、第二芯片U2的第3脚、第二芯片U2的第6脚作为复位电源3.3V、第二芯片U2的第12脚、第二芯片U2的第15脚和第二芯片U2的第32脚。第二芯片U2是阅读器，标签采用复旦卡S50。

连接端口J1是第二芯片U2连接第一芯片U1的连接端口。

如图4所示，本实用新型实验室门禁考勤系统中的LCD显示模块2，包括第三芯片U3，第三芯片U3采用3.5寸的TFT_LCD显示芯片；第三芯片U3的第1脚接第一芯片U1的第127脚，第三芯片U3的第2脚接第一芯片U1的第56脚，第三芯片U3的第3脚接第一芯片U1的119脚，第三芯片U3的第4脚接第一芯片U1的第118脚，第三芯片U3的第5脚接第一芯片U1的第25脚，第三芯片U3的第6脚接第一芯片U1的第85脚，第三芯片U3的第7脚接第一芯片U1的第86脚，第三芯片U3的第8脚接第一芯片U1的第114脚，第三芯片U3的第9脚接第一芯片U1的第115脚，第三芯片U3的第10脚接第一芯片U1的第58脚，第三芯片U3的第11脚接第一芯片U1的第59脚，第三芯片U3的第12脚接第一芯片U1的第60脚，第三芯片U3的第13脚接第一芯片U1的第63脚，第三芯片U3的第14脚接第一芯片U1的第64脚，第三芯片U3的第15脚接第一芯片U1的第65脚，第三芯片U3的第16脚接第一芯片U1的第66脚，第三芯片U3的第17脚接第一芯片U1的第67脚，第三芯片U3的第18脚接第一芯片U1的第68脚，第三芯片U3的第19脚接第一芯片U1的第77脚，第三芯片U3的第20脚接第一芯片U1的第78脚，第三芯片U3的第21脚接第一芯片U1的第79脚，第三芯片U3的第23脚接第一芯片U1的第46脚，第三芯片U3的第25脚接第一芯片U1的第39脚，第三芯片U3的第27脚接第一芯片U1的第38脚，第三芯片U3的第29脚接第一芯片U1的第48脚，第三芯片U3的第30脚接第一芯片U1的第21脚，第三芯片U3的第31脚接第一芯片U1的第22脚，第三芯片U3的第33脚接第一芯片U1的第49脚，第三芯片U3的第34脚接第一芯片U1的第47脚；第三芯片U3的第22脚、第十二电容C12的一端、第三芯片U3的第26脚和第十三电容C13的一端相连并接地，第三芯片U3的第24脚接第十二电容C12的另一端，第三芯片U3的第28脚接第十三电容C13的另一端。

如图5所示，本实用新型实验室门禁考勤系统中的WIFI模块5，包括第四芯片U4和第五芯片U5，第四芯片U4采用ESP8266芯片，第五芯片U5为稳压稳流芯片RT9193-33。第四芯片U4的第1脚接地，第四芯片U4的第2脚接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端接地，第四芯片U4的第4脚接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接电源VCC3.3，第四芯片U4的第7脚分别接第三二极管D3的正极和第八电阻R8的一端，第八电阻R8的另一端接电源VCC3.3，第三二极管D3的负极接模块接口P1的第3脚，第四芯片U4的第8脚接第四二极管D4的负极，第四二极管D4的正极分别接模块接口P1的第4脚和第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接电源VCC；第四芯片U4的第9脚接第十一电阻R11的一端，第四芯片U4的第11脚接第十电阻R10的一端，第十一电阻R11的另一端、第十电阻R10的另一端和第四芯片U4的第16脚均接电源VCC3.3；模块接口P1的第6引脚分别接第十四电容C14的一端、第五芯片U5的第1脚和第五芯片U5的第3脚；第十四电容C14的另一端、模块接口P1的第5脚和第五芯片U5的第2脚均接地，第五芯片U5的第4脚接第十五电容C15的一端，第十五电容C15的另一端接地；第五芯片U5的第5脚、第十六电容C16的一端和第十七电容C17的一端均接电源VCC3.3，第十六电容C16的另一端和第十七电容C17的另一端接地；模块接口P1的第6脚接第一芯片U1的第62脚，模块接口P1第5脚接第一芯片U1的第51脚，模块接口P1第4脚接第一芯片U1的第36脚，模块接口P1的第3脚接第一芯片U1的第37脚，模块接口P1的第2脚接第一芯片U1的第25脚，模块接口P1的第1脚接第一芯片U1的第95脚。

如图6所示，本实用新型实验室门禁考勤系统中的摄像模块8，包括第六芯片U6，第六芯片U6采用OV7670主芯片。第六芯片U6的第1脚分别接第十八电容C18的一端和电源VCC3.3，第六芯片U6的第2脚和第十八电容C18的另一端接地；第六芯片U6的第1脚与第一芯片U1的第72脚相连接，第六芯片U6的第2脚与第一芯片U1的第71脚相连接，第六芯片U6的第3脚与第一芯片U1的第122脚相连，第六芯片U6的第4脚与第一芯片U1的第117脚相连接,第六芯片U6的第5脚与第一芯片U1的第129脚相连接，第六芯片U6的第6脚与第一芯片U1的第128脚相连接，第六芯片U6的第7脚与第一芯片U1的第132脚相连接，第六芯片U6的第8脚与第一芯片U1第26脚相连接，第六芯片U6的第9脚与第一芯片U1的第27脚相连接，第六芯片U6的第10脚与第一芯片U1的第28脚相连接，第六芯片U6的第11脚与第一芯片U1的第29脚相连接，第六芯片U6的第12脚与第一芯片U1的第44脚相连接，第六芯片U6的第13脚与第一芯片U1的第45脚相连接，第六芯片U6的第14脚与第一芯片U1的第96脚相连接，第六芯片U6的第15脚与第一芯片U1的第97脚相连接，第六芯片U6的第16脚与第一芯片U1的第134脚相连接，第六芯片U6的第17脚与第一芯片U1的第100脚相连接，第六芯片U6的第18脚与第一芯片U1的第133脚相连接。

如图7所示，本实用新型实验室门禁考勤系统中的震动感应模块3，包括第七芯片U7和第二连接端口COM3，第七芯片U7采用LM393双电压比较器。该第二连接端口COM3的第1脚引出第七芯片U7电路上的VCC，第二连接端口COM3的第2脚引出第七芯片U7电路上的GND，第二连接端口COM3的第3脚引出第七芯片U7电路上的DO接口（其实这个就是检测出震动后给单片机的信号）。第二连接端口COM3的第1脚接第一芯片U1的第84脚，第二连接端口COM3的第2脚接第一芯片U1的第83脚，第二连接端口COM3的第1脚接第一芯片U1的第49脚。

如图8所示，本实用新型实验室门禁考勤系统中的报警电路10，包括三极管Q1，三极管Q1的基极分别接第十七电阻R17的一端和第十八电阻R18的一端，第十八电阻R18的另一端和三极管Q1的发射极接地，第十七电阻R17的另一端接第一芯片U1的第50脚；三极管Q1的集电极接蜂鸣器BEEP的G端口，蜂鸣器BEEP的P端口接VCC3.3电源。

本实用新型智能门禁考勤系统总体流程图，如图9所示，该智能门禁考勤系统主要由第一芯片U1控制各个部分开始运行。首先对第一芯片U1及各个模块进行初始化，然后加入通过WIFI模块5的网络，确定WIFI模块5是否加入网络成功，然后监听等待，等待RFID模块1刷卡，如果RFID模块1不识别，RFID模块1继续监听等待，如果RFID模块1识别成功并有权限，则第一芯片U1将启动摄像模块8进行拍照，拍照成功后，LCD显示模块2显示拍照信息、RFID卡片信息和打卡时间，同时一并上传，第一芯片U1控制电磁继电器7开启门，并延迟关闭。实验室管理人员或者领导可以通过移动通信设备6中的APP访问后台数据库对打卡信息进行查阅，在移动通信设备6中的APP中可以显示对实验室人员个人信息（编号、姓名、本人照片、联系电话、上传照片等）、出入信息等进行查询。对于有恶意破门的行为，震动感应模块3感应到后，本系统将启动报警电路10进行报警，同时启动摄像模块8进行拍照并上传其破环行为照片信息。