bob半岛基于51单片机新型智能锁的设计• 173 •ELECTRONICS WORLD ・ 技术交流针对目前的门锁存在的安全问题，设计了一款新型的智能锁系统。整个系统以STC12C5A60S2芯片作为控制核心，通过AS608光学指纹识别模块将输入的指纹信息进行处理，MQ-2气体传感器检测周围环境有害气体是否超标，通过GSM模块将动态密码、警告等信息发送到设定的手机，SW-18010P震动模块检测是否有外力的破坏，使用射频模块收集卡片信息。该系统可采用密码输入、刷卡、指纹自动识别、钥匙的方式进行开锁。可实行长距离监管和智能防盗的双重功能。目前，机械锁已被人们广泛使用。但是，随着互联网的发展以及智能家居的到来，更是考虑到...

　　 173 ELECTRONICS WORLD ・ 技术交流针对目前的门锁存在的安全问题，设计了一款新型的智能锁系统。整个系统以STC12C5A60S2芯片作为控制核心，通过AS608光学指纹识别模块将输入的指纹信息进行处理，MQ-2气体传感器检测周围环境有害气体是否超标，通过GSM模块将动态密码、警告等信息发送到设定的手机，SW-18010P震动模块检测是否有外力的破坏，使用射频模块收集卡片信息。该系统可采用密码输入、刷卡、指纹自动识别、钥匙的方式进行开锁。可实行长距离监管和智能防盗的双重功能。目前，机械锁已被人们广泛使用。但是，随着互联网的发展以及智能家居的到来，更是考虑到当今人们对于安全、便捷、个性化的需求，机械锁显然已经不太符合时代发展的需求了。智能锁的研究随着大数据时代的快速发展，在个人信息半公开化的现实生活中半岛·综合体育，人们越来越注重隐私安全的保密性。电子锁也逐渐成为了锁具行业的宠儿。智能锁的面世不但让我们体验到了安全可靠的生活方式，也让我们体验到了方便快捷的智能时代。新型的智能锁可以自己拥有实时监控系统，增强防盗功能。1 系统总方案此次智能锁的硬件设计采用STC12C5A60S2芯片作为控制核心，利用AS608光学指纹识别模块采集指纹信息并进行处理，将采集的指纹信息与已经录入的指纹进行匹配，达到指纹开锁的目的；使用射频模块采集卡片信息，与存储器中已经存在的合法卡片匹配，来实现刷卡开锁的功能；通过MQ-2气体传感器采集可燃气体的浓度，则通过GSM模块给指定手机号码发出可燃气体的浓度超标的警报信号，防止人们受到伤害。为防止被撬锁，利用SW-18010P震动模块检测是否有外力的破坏，通过GSM模块将撬锁警报信息发送到设定的手机，同时触发蜂鸣器，使其发出警报。本软件系统的设计，主要包括监测系统模块和密码输入的编程模块。监测系统模块主要实现传感器的数据采集，算法的设计来实现对数据的整理以及发送。按键输入密码的编程模块主要是实现探测信息的反馈，以及一些开关的控制。系统功能框图如图1所示。图1 系统功能框图2 功能模块2.1 指纹识别模块采用到AS608光学指纹识别模块。AS608光学指纹识别模块需要在电压为3.3V下工作。在指纹匹配时，通过指纹传感器，将录入的指纹图像验证并处理，接着将录入的指纹与指纹模板进行对比并匹配。ATK-AS608光学指纹识别模块集成了高精度指纹算法，具有识别时间小于0.3s、拒识率(false reject rate,FRR)小于1%、。误识率(false accept rate,FAR)小于0.001%且能存储300枚指纹等优良特性（彭克勤,朱敏玲.一款基于MSP430单片机指纹密码锁系统的设计[J].数码世界,2017(12):656-658）。其原理是通过光学发射装置将光线射出，然后用CMOS或CCD阵列摄取反射光，经图像处等算法后以获得指纹数据，通过与提前录入的指纹比对来判断指纹是否匹配成功（吉紫娟,包佳祺.指纹识别系统的光学设计[J].湖北第二师范学院学报,2008,25(2):69-71）。2.2 射频模块为了让用户体验到更加智能和丰富多样的使用感受，更是考虑到用户在使用时可能会遇到指纹磨损、手指弄脏了等突发情 况，该设计的开锁方式还添加了一项使用IC卡开门，IC卡即集成电路卡，可以存储大量的信息，这里采用了MF RC522非接触式读写卡芯片，MF RC522读写卡芯片具有体积小、成本低、低电压的功能，可以通过编程控制，更加提高了它的安全性、准确性和稳定性。智能锁感应器里的线圈处于震荡状态时和IC卡里的线圈都相当于变压器的次级线圈，感应线圈产生感应电流，半岛·综合体育。当IC卡里的线圈和智能锁里面的线圈想靠近时，相当于两个初级线圈想靠近，耦合产生电流和询问信号，当读卡器读取卡内的信息跟系统设定 的信息相一致时，IC卡符合相关条件被允许开门。2.3 密码解锁模块本设计的管理密码开门按键部分采用4*4的矩阵按键。当按键被按下时，除了与之相连的电路发生电平变化外，电压也会产生抖动变化，此时则需要通过延时程序来进行消除抖动。由于不同的代码有不同的功能，所以需要通过编写相应的程序达到准确的指令。当检测到按键已经被释放时，单片机执行相应的代码，给出指令来控制外设电路，完成制定操作。2.4 GSM模块GSM模块具有独立的操作系统，并且具有无限通信，语音通话，GPRS数据传输等基本功能，在本次设计中担当基于 51 单片机新型智能锁的设计广东海洋大学寸金学院 杨永源 符伟彬 符伟东 骆丽甜梁 李锦佳 李嘉龙i.dzsj.2020.03.097