本實(shí)用新型屬于實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁系統(tǒng)，尤其涉及一種基于STM32的實(shí)驗(yàn)室智能門(mén)禁考勤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著智能技術(shù)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普遍推廣，智能卡已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，射頻識(shí)別卡逐漸取代傳統(tǒng)的接觸式IC卡，成為工作環(huán)境安全、人事考勤管理等領(lǐng)域的主流發(fā)展趨勢(shì)。門(mén)禁系統(tǒng)聯(lián)合了以太網(wǎng)技術(shù)大大加強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和通用性。以太網(wǎng)是目前廣泛使用的一種局域網(wǎng)，以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)的以太網(wǎng)具有傳輸距離遠(yuǎn)、接口通用、通訊方便快捷的特點(diǎn)，不僅廣泛地應(yīng)用在商業(yè)領(lǐng)域屮，還進(jìn)入了工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。

近年來(lái)，RFID技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，并且應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通信、智能家居、國(guó)防、軍事、智能交通等各個(gè)方面，為智能門(mén)禁系統(tǒng)的發(fā)展與進(jìn)步提供了有效地途徑與方法。雖然在智能門(mén)禁系統(tǒng)方面有了一定的發(fā)展，但是邏輯簡(jiǎn)單，先進(jìn)性不夠，利用率低等不足之處仍然存在。使得智能門(mén)禁系統(tǒng)不能大力推廣。RFID技術(shù)使各方面更朝著能耗低、體積小、資源利用率高的趨勢(shì)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前關(guān)于高校實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤不足，并沒(méi)有起到導(dǎo)師知道自己的學(xué)生的實(shí)時(shí)打卡情況，提供一種無(wú)線、低功耗、低成本的基于STM32的實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種基于STM32的實(shí)驗(yàn)室智能門(mén)禁考勤系統(tǒng)，包括電源模塊和微處理器，微處理器分別與RFID模塊、LCD顯示模塊、震動(dòng)感應(yīng)模塊、WIFI模塊、電磁繼電器、攝像模塊和報(bào)警模塊相連，WIFI模塊與移動(dòng)通信設(shè)備信號(hào)連接。

本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)通過(guò)RFID模塊對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)攝像頭進(jìn)行拍照，符合條件的才可以開(kāi)門(mén)，識(shí)別信息和拍照信息都將通過(guò)微處理器進(jìn)行收集，WIFI模塊上傳到后臺(tái)服務(wù)器；導(dǎo)師或者領(lǐng)導(dǎo)人員通過(guò)手機(jī)APP可以查閱本部門(mén)人員的出勤情況，方便領(lǐng)導(dǎo)人員分配任務(wù)、利于本部門(mén)的工作。該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

1）利用STM32對(duì)RFID識(shí)別信息及攝像頭拍攝的照片信息進(jìn)行采集，如果RFID信息不對(duì)，蜂鳴器進(jìn)行響應(yīng)，進(jìn)行警告?？梢允瓜到y(tǒng)大大降低成本，便于實(shí)施應(yīng)用。

2）采用WIFI模塊進(jìn)行信息的傳輸，不僅可以與互聯(lián)網(wǎng)相連接，方便信息的儲(chǔ)存，而且還可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)連接多個(gè)從機(jī)，即一臺(tái)PC機(jī)可以監(jiān)控多臺(tái)下位機(jī)，主從機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)了多機(jī)通信。既有利于降低成本，又方便整理分析信息和數(shù)據(jù)。

3）通過(guò)ANDROID手機(jī)APP，用戶可以通過(guò)手機(jī)APP對(duì)本部門(mén)的出勤情況進(jìn)行查閱，同時(shí)有照片進(jìn)行比對(duì)，確定是否是本部門(mén)人員。

4）集震動(dòng)模塊、LCD顯示裝置以及報(bào)警模塊于一體，可以通過(guò)報(bào)警模塊對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，大大降低了破門(mén)而入的發(fā)生。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型門(mén)禁考勤系統(tǒng)的示意圖。

圖2是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)中微處理器的示意圖。

圖3是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)中RFID模塊的示意圖。

圖4是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)中LCD顯示模塊的示意圖。

圖5是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)中WIFI模塊的示意圖。

圖6是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)中攝像模塊的示意圖。

圖7是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)中震動(dòng)感應(yīng)模塊的示意圖。

圖8是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)中報(bào)警電路的示意圖。

圖9是本實(shí)用門(mén)禁考勤系統(tǒng)的主要流程圖。

圖1中：1.RFID模塊，2.LCD顯示模塊，3.震動(dòng)感應(yīng)模塊，4.微處理器，5.WIFI模塊，6.移動(dòng)通信設(shè)備，7.電磁繼電器，8.攝像模塊，9.電源模塊，10.報(bào)警電路。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本實(shí)用新型門(mén)禁考勤系統(tǒng)，包括電源模塊9和微處理器4，微處理器4分別與RFID模塊1、LCD顯示模塊2、震動(dòng)感應(yīng)模塊3、WIFI模塊5、電磁繼電器7、攝像模塊8和報(bào)警模塊10相連，WIFI模塊5與移動(dòng)通信設(shè)備6信號(hào)連接。

電源模塊9給除了移動(dòng)通信設(shè)備6外的其它部件提供電能。

如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)中的微處理器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腳接第一晶振Y1的一端和第一電容C1的一端，第一芯片U1的第9腳接第一晶振Y1的另一端和第二電容C2的一端，第一電容C1的另一端和第二電容C2的另一端接地；第一芯片U1的第6腳分別接第一二極管D1的負(fù)極、第二二極管D2的負(fù)極和第三電容C3的一端，第一二極管D1的正極接電源VCC3.3V，第二二極管D2的正極連接紐扣電池BAT的正極，紐扣電池BAT的負(fù)極和第三電容C3的另一端接地。第一芯片U1的第23腳分別與第二晶振Y2的一端、第一電阻R1的一端和第五電容C5的一端相連接，第一芯片U1的第24腳分別與第二晶振Y2的另一端、第一電阻R1的另一端和第四電容C4的一端相連接，第四電容C4的另一端、第五電容C5的另一端和第一芯片U1的第31腳相連并接地；第一芯片U1的第33腳分別與電源VDDA、第六電容C6的一端、第七電容C7的一端和第二電阻R2的一端相連接，第二電阻R2的另一端接電源VCC3.3V，第六電容C6的另一端、第七電容C7的另一端和第一芯片U1的第30腳相連并接地；第一芯片U1的第16腳、第38腳、第51腳、第61腳、第71腳、第83腳、第94腳、第107腳、第120腳、第130腳和第143腳均接地；第一芯片U1的第17腳、第52腳、第39腳、第62腳、第72腳、第84腳、第95腳、第108腳、第121腳、第131腳和第144腳均接電源VCC3.3V；第一芯片U1分別與RFID模塊1、LCD顯示模塊2、震動(dòng)感應(yīng)模塊3、WIFI模塊5、電磁繼電器7、攝像模塊8、電源模塊9和報(bào)警模塊10相連。

如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)中的RFID模塊1，包括第二芯片U2和連接端口J1，第二芯片U2采用西門(mén)子公司的主芯片MFRC522；第二芯片U2的第1腳第10腳、第14腳和第18腳接地，第二芯片U2的第4腳和第5腳相連并接地；第二芯片U2的第2腳和第3腳相連并接3.3V電源，第二芯片U2的第12腳、第15腳和第32腳均接+3.3V電源；第二芯片U2的第22腳分別接第九電容C9的一端和第三晶振Y3的一端，第二芯片U2的第21腳分別接第三晶振Y3的另一端和第十電容C10的一端，第九電容C9的另一端和第十電容C10的另一端接地，第二芯片U2的第16腳接第十一電容C11的一端，第十一電容C11的另一端接地；

連接端口J1的第1腳引出第二芯片U2的第24腳，連接端口J1的第1腳接第一芯片U1的第70腳；連接端口J1的第2腳引出第二芯片U2的第29腳，連接端口J1的第2腳接第一芯片U1的第74腳，連接端口J1的第3腳引出第二芯片U2的第30腳；連接端口J1的第3腳接第一芯片U1的第75腳；連接端口J1的第4腳引出第二芯片U2的第31腳，連接端口J1的第4腳接第一芯片U1的第76腳；連接端口J1的第5腳分別引出第二芯片U2的第23腳、第二芯片U2的第25腳、第二芯片U2的第26腳、第二芯片U2的第27腳、第二芯片U2的第28腳、第二芯片U2的第20腳、第二芯片U2的第19腳、第二芯片U2的第9腳、第二芯片U2的第8腳和第二芯片U2的第7腳，連接端口J1的第5腳接第一芯片U1的第91腳；連接端口J1的第6腳分別引出第二芯片U2的第1腳、第二芯片U2的第4腳、第二芯片U2的第5腳、第二芯片U2的第10腳、第二芯片U2的第14腳、第二芯片U2的第16腳、第二芯片U2的第18腳、第二芯片U2的第21腳和第二芯片U2的第22腳，連接端口J1的第6腳接第一芯片U1的第18腳；連接端口J1的第7腳引出第二芯片U2的第6腳，連接端口J1的第7腳接第一芯片U1的第134腳，通過(guò)U1的第11腳輸出低電平復(fù)位第二芯片U2；連接端口J1的第8腳分別接第一芯片U1的第52腳、第三電阻R3的一端和第八電容C8的一端，第三電阻R3的另一端接發(fā)光二極管D3的正極，發(fā)光二極管D3的負(fù)極和第八電容C8的另一端接地，連接端口J1的第8腳還分別引出第二芯片U2的第2腳、第二芯片U2的第3腳、第二芯片U2的第6腳作為復(fù)位電源3.3V、第二芯片U2的第12腳、第二芯片U2的第15腳和第二芯片U2的第32腳。第二芯片U2是閱讀器，標(biāo)簽采用復(fù)旦卡S50。

連接端口J1是第二芯片U2連接第一芯片U1的連接端口。

如圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)中的LCD顯示模塊2，包括第三芯片U3，第三芯片U3采用3.5寸的TFT_LCD顯示芯片；第三芯片U3的第1腳接第一芯片U1的第127腳，第三芯片U3的第2腳接第一芯片U1的第56腳，第三芯片U3的第3腳接第一芯片U1的119腳，第三芯片U3的第4腳接第一芯片U1的第118腳，第三芯片U3的第5腳接第一芯片U1的第25腳，第三芯片U3的第6腳接第一芯片U1的第85腳，第三芯片U3的第7腳接第一芯片U1的第86腳，第三芯片U3的第8腳接第一芯片U1的第114腳，第三芯片U3的第9腳接第一芯片U1的第115腳，第三芯片U3的第10腳接第一芯片U1的第58腳，第三芯片U3的第11腳接第一芯片U1的第59腳，第三芯片U3的第12腳接第一芯片U1的第60腳，第三芯片U3的第13腳接第一芯片U1的第63腳，第三芯片U3的第14腳接第一芯片U1的第64腳，第三芯片U3的第15腳接第一芯片U1的第65腳，第三芯片U3的第16腳接第一芯片U1的第66腳，第三芯片U3的第17腳接第一芯片U1的第67腳，第三芯片U3的第18腳接第一芯片U1的第68腳，第三芯片U3的第19腳接第一芯片U1的第77腳，第三芯片U3的第20腳接第一芯片U1的第78腳，第三芯片U3的第21腳接第一芯片U1的第79腳，第三芯片U3的第23腳接第一芯片U1的第46腳，第三芯片U3的第25腳接第一芯片U1的第39腳，第三芯片U3的第27腳接第一芯片U1的第38腳，第三芯片U3的第29腳接第一芯片U1的第48腳，第三芯片U3的第30腳接第一芯片U1的第21腳，第三芯片U3的第31腳接第一芯片U1的第22腳，第三芯片U3的第33腳接第一芯片U1的第49腳，第三芯片U3的第34腳接第一芯片U1的第47腳；第三芯片U3的第22腳、第十二電容C12的一端、第三芯片U3的第26腳和第十三電容C13的一端相連并接地，第三芯片U3的第24腳接第十二電容C12的另一端，第三芯片U3的第28腳接第十三電容C13的另一端。

如圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)中的WIFI模塊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為穩(wěn)壓穩(wěn)流芯片RT9193-33。第四芯片U4的第1腳接地，第四芯片U4的第2腳接第五電阻R5的一端，第五電阻R5的另一端接地，第四芯片U4的第4腳接第六電阻R6的一端，第六電阻R6的另一端接電源VCC3.3，第四芯片U4的第7腳分別接第三二極管D3的正極和第八電阻R8的一端，第八電阻R8的另一端接電源VCC3.3，第三二極管D3的負(fù)極接模塊接口P1的第3腳，第四芯片U4的第8腳接第四二極管D4的負(fù)極，第四二極管D4的正極分別接模塊接口P1的第4腳和第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端接電源VCC；第四芯片U4的第9腳接第十一電阻R11的一端，第四芯片U4的第11腳接第十電阻R10的一端，第十一電阻R11的另一端、第十電阻R10的另一端和第四芯片U4的第16腳均接電源VCC3.3；模塊接口P1的第6引腳分別接第十四電容C14的一端、第五芯片U5的第1腳和第五芯片U5的第3腳；第十四電容C14的另一端、模塊接口P1的第5腳和第五芯片U5的第2腳均接地，第五芯片U5的第4腳接第十五電容C15的一端，第十五電容C15的另一端接地；第五芯片U5的第5腳、第十六電容C16的一端和第十七電容C17的一端均接電源VCC3.3，第十六電容C16的另一端和第十七電容C17的另一端接地；模塊接口P1的第6腳接第一芯片U1的第62腳，模塊接口P1第5腳接第一芯片U1的第51腳，模塊接口P1第4腳接第一芯片U1的第36腳，模塊接口P1的第3腳接第一芯片U1的第37腳，模塊接口P1的第2腳接第一芯片U1的第25腳，模塊接口P1的第1腳接第一芯片U1的第95腳。

如圖6所示，本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)中的攝像模塊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腳分別接第十八電容C18的一端和電源VCC3.3，第六芯片U6的第2腳和第十八電容C18的另一端接地；第六芯片U6的第1腳與第一芯片U1的第72腳相連接，第六芯片U6的第2腳與第一芯片U1的第71腳相連接，第六芯片U6的第3腳與第一芯片U1的第122腳相連，第六芯片U6的第4腳與第一芯片U1的第117腳相連接,第六芯片U6的第5腳與第一芯片U1的第129腳相連接，第六芯片U6的第6腳與第一芯片U1的第128腳相連接，第六芯片U6的第7腳與第一芯片U1的第132腳相連接，第六芯片U6的第8腳與第一芯片U1第26腳相連接，第六芯片U6的第9腳與第一芯片U1的第27腳相連接，第六芯片U6的第10腳與第一芯片U1的第28腳相連接，第六芯片U6的第11腳與第一芯片U1的第29腳相連接，第六芯片U6的第12腳與第一芯片U1的第44腳相連接，第六芯片U6的第13腳與第一芯片U1的第45腳相連接，第六芯片U6的第14腳與第一芯片U1的第96腳相連接，第六芯片U6的第15腳與第一芯片U1的第97腳相連接，第六芯片U6的第16腳與第一芯片U1的第134腳相連接，第六芯片U6的第17腳與第一芯片U1的第100腳相連接，第六芯片U6的第18腳與第一芯片U1的第133腳相連接。

如圖7所示，本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)中的震動(dòng)感應(yīng)模塊3，包括第七芯片U7和第二連接端口COM3，第七芯片U7采用LM393雙電壓比較器。該第二連接端口COM3的第1腳引出第七芯片U7電路上的VCC，第二連接端口COM3的第2腳引出第七芯片U7電路上的GND，第二連接端口COM3的第3腳引出第七芯片U7電路上的DO接口（其實(shí)這個(gè)就是檢測(cè)出震動(dòng)后給單片機(jī)的信號(hào)）。第二連接端口COM3的第1腳接第一芯片U1的第84腳，第二連接端口COM3的第2腳接第一芯片U1的第83腳，第二連接端口COM3的第1腳接第一芯片U1的第49腳。

如圖8所示，本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室門(mén)禁考勤系統(tǒng)中的報(bào)警電路10，包括三極管Q1，三極管Q1的基極分別接第十七電阻R17的一端和第十八電阻R18的一端，第十八電阻R18的另一端和三極管Q1的發(fā)射極接地，第十七電阻R17的另一端接第一芯片U1的第50腳；三極管Q1的集電極接蜂鳴器BEEP的G端口，蜂鳴器BEEP的P端口接VCC3.3電源。

本實(shí)用新型智能門(mén)禁考勤系統(tǒng)總體流程圖，如圖9所示，該智能門(mén)禁考勤系統(tǒng)主要由第一芯片U1控制各個(gè)部分開(kāi)始運(yùn)行。首先對(duì)第一芯片U1及各個(gè)模塊進(jìn)行初始化，然后加入通過(guò)WIFI模塊5的網(wǎng)絡(luò)，確定WIFI模塊5是否加入網(wǎng)絡(luò)成功，然后監(jiān)聽(tīng)等待，等待RFID模塊1刷卡，如果RFID模塊1不識(shí)別，RFID模塊1繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)等待，如果RFID模塊1識(shí)別成功并有權(quán)限，則第一芯片U1將啟動(dòng)攝像模塊8進(jìn)行拍照，拍照成功后，LCD顯示模塊2顯示拍照信息、RFID卡片信息和打卡時(shí)間，同時(shí)一并上傳，第一芯片U1控制電磁繼電器7開(kāi)啟門(mén)，并延遲關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)室管理人員或者領(lǐng)導(dǎo)可以通過(guò)移動(dòng)通信設(shè)備6中的APP訪問(wèn)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)打卡信息進(jìn)行查閱，在移動(dòng)通信設(shè)備6中的APP中可以顯示對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員個(gè)人信息（編號(hào)、姓名、本人照片、聯(lián)系電話、上傳照片等）、出入信息等進(jìn)行查詢。對(duì)于有惡意破門(mén)的行為，震動(dòng)感應(yīng)模塊3感應(yīng)到后，本系統(tǒng)將啟動(dòng)報(bào)警電路10進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng)攝像模塊8進(jìn)行拍照并上傳其破環(huán)行為照片信息。