基于新唐M453 MCU的智能家居程序源碼-集成語音播報,指紋識別,射頻識別技術

ID:1026694 · 發表于 2022-5-16 00:15

基于M453的智能家居系統設計概要：
使用先進新唐M453MCU為主控制器，集成了語音播報，生物識別技術，以及RFID(射頻識別技術)設計的一款高端智能家居終端Demo,讓用戶可以以指紋識別和RFID兩種高效安全的技術使生活更加便捷。同時3.2寸彩色觸摸液晶及友好的人機交互帶給用戶更加完美的體驗。語音及燈控，電機控制等外設模塊設計的鎖具終端
基于M453的智能家居設計詳細說明：
本設計使用新唐提供的M451-Tiny作為基礎，然后在上面進行擴展，連接了各種外設模塊,如人機交互的帶觸摸3.2寸彩色液晶屏，成都方程式的生物識別傳感器(光學指紋傳感器)，DC控制的繼電器，電機驅動芯片+電機，RC522 RFID讀卡器，SPI_Flash（W25X16）芯片等。產品的特點是操作便捷，安全性高。以指紋為例，將本套系統安裝后，門鎖外面只有傳感器與用戶接觸，除了對應的注冊手指外不能進行功能性操作，這款指紋傳感器帶有唯一的身份識別ID，可防止不法份子更換指紋傳感器來開門;并且安裝類類似指紋鎖后，用戶回家就不用帶鑰匙了，而且這個可比鑰匙方便多了不是嗎？為了進一步提高門鎖的安全性，我們可以使用IC卡和指紋識別組合開門的方式……

制作出來的實物圖如下：

單片機源程序如下:

#include "main.h"
#include "mpr121_bsp.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "esp8266_bsp.h"
#include "uart_tft_bsp.h"
#include "w25x16_bsp.h"
#include "timer_delay.h"
#include "motor_bsp.h"
#include "lamp_bsp.h"
#include "oled_bsp.h"
#include "dht11_bsp.h" /* 溫濕度傳感器 */
#include "rc522_bsp.h"
#include "fp_uart_bsp.h"
#include "voice_bsp.h"
uint8_t IC_Card[4][5]; /* 可存4張IC卡卡號，且第二維數組每個每一個字節為有效標志0x3A時表示該號有效 */
/****************************************************************************************************************
*函數名稱:main
*函數功能:主函數
*函數參數:None
*函數返回:None
*使用示例:None
*CreateBy:Veiko
*Time:2015-5-1
****************************************************************************************************************/
int main(void)
{
uint8_t Key;
uint8_t LED_Stu;
unsigned int TmpID;
unsigned int err;
unsigned int MidDid;
uint8_t DHT11_data[4];
uint8_t i;
SYS_Init();
CLK_SetSysTickClockSrc(CLK_CLKSEL0_STCLKSEL_HXT); /* Select SysTick clock source as HXT */
LED_GPIO_Initize();
motor_Pin_initize(); /* 初始化電機控制引腳 */
LAMP_Pin_Initize(); /* 初始化燈控制引腳 */
Open_SPI_Flash();
TIMER0_Init_Period(0);
TIMER1_Init_Period(1);
OLED_Init();
InitRc522();
BLH3001_Initize();
Voice_SetVoice(30);
Voice_BusyPinInitize();
while(1)
{
TFT_Function();
if(USER_MatchIC() == true)
{
Voice_playMusic(5); /* 驗證成功 */
Motor_Door_ZhengZhuan();
TIMER0_DelayNPeriod(150000); /* 開門 */
Motor_Door_TingZhi();
Voice_playMusic(3); /* 門已打開請轉動把手開門 */
TIMER0_DelayNPeriod(500000); /* 開門延時 */
Motor_Door_FanZhuan();
TIMER0_DelayNPeriod(150000); /* 開門 */
Motor_Door_TingZhi();
}
if(UserGetBLH_INT() == true)
{
if(Fp_match_D(0,99 ,&TmpID, &err) == FPR_OK)
{
Voice_playMusic(5); /* 驗證成功 */
Motor_Door_ZhengZhuan();
TIMER0_DelayNPeriod(150000); /* 開門 */
Motor_Door_TingZhi();
Voice_playMusic(3); /* 門已打開請轉動把手開門 */
TIMER0_DelayNPeriod(500000); /* 開門延時 */
Motor_Door_FanZhuan();
TIMER0_DelayNPeriod(150000); /* 開門 */
Motor_Door_TingZhi();
}
else
{
Voice_playMusic(4); /* 驗證失敗 */
TIMER0_DelayNPeriod(300000); /* 延時 */
}
}
}
}
void USER_DelFP(void)
{
unsigned int IDTmp,err;
Voice_playMusic(24); /* 請按手指刪除指紋 */
if(Fp_match_D(0, 99 ,&IDTmp, &err)==FPR_OK)
{
if(Fp_Delete(IDTmp, IDTmp,&err)== FPR_OK)
{
Voice_playMusic(27); /* 操作成功 */
}
else
{
Voice_playMusic(28); /* 操作失敗 */
}
}
else
{
Voice_playMusic(28); /* 操作失敗 */
}
TIMER0_DelayNPeriod(300000); /* 延時 */
}
void USER_AddFP(void)
{
unsigned int IDTmp,err;
Voice_playMusic(7); /* 請錄入指紋 */
if(FP_Enroll_D(0,99,&IDTmp,&err) == FPR_OK)
{
Voice_playMusic(14); /* 指紋錄入成功 */
}
else
{
Voice_playMusic(15); /* 指紋錄入失敗 */
}
}
void TFT_Function(void)
{
if(TFT_Command != 0) /* 表示有命令 */
{
switch(TFT_Command)
{
case TFT_CommandKaiMen:
Voice_playMusic(5); /* 驗證成功 */
Motor_Door_ZhengZhuan();
TIMER0_DelayNPeriod(150000); /* 開門 */
Motor_Door_TingZhi();
Voice_playMusic(3); /* 門已打開請轉動把手開門 */
TIMER0_DelayNPeriod(500000); /* 開門延時 */
Motor_Door_FanZhuan();
TIMER0_DelayNPeriod(150000); /* 開門 */
Motor_Door_TingZhi();
break;
case TFT_CommandAddFP:
USER_AddFP();
break;
case TFT_CommandDelFP:
USER_DelFP();
break;
case TFT_CommandAddIC:
USER_AddIC_Card();
break;
case TFT_CommandDelIC:
USER_DeleteIC_Card();
break;
case TFT_CommandSWDT_LED:
if(LAMP1_Stu() == 1)
{
LAMP1_ON();
}
else
{
LAMP1_OFF();
}
break;
case TFT_CommandSWZL_LED:
if(LAMP2_Stu() == 1)
{
LAMP2_ON();
}
else
{
LAMP2_OFF();
}
break;
default:break;
}
TFT_Command = 0;
}
}
bool USER_MatchIC(void)
{
uint8_t ArrayTmp[4];
uint8_t i,j;
if(USER_GetRFID_ID(ArrayTmp) == true)
{
for(i=0;i<4;i++)
{
if(IC_Card[i][0] != 0x3A)
continue;
for(j=0;j<4;j++)
{
if(ArrayTmp[j] != IC_Card[i][j+1])
break;
}
if(j==4)
{
return 1;
}
}
if(i==4)
{
Voice_playMusic(4); /* 驗證失敗 */
TIMER0_DelayNPeriod(300000); /* 延時 */
return 0;
}
}
return 0;
}
void USER_DeleteIC_Card(void)
{
uint8_t ArrayTmp[4];
uint8_t i,j;
Voice_playMusic(25); /* 請刷將要刪除的IC卡 */
while(USER_GetRFID_ID(ArrayTmp) == false);
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<4;j++)
{
if(ArrayTmp[j] != IC_Card[i][j+1])
break;
}
if(j==4)
{
IC_Card[i][0] = 0xff; /* 清除有效標志 */
Voice_playMusic(27); /* 操作成功 */
break;
}
}
if(i==4)
{
Voice_playMusic(28); /* 操作失敗 */
}
TIMER0_DelayNPeriod(300000); /* 延時 */
}
void USER_AddIC_Card(void)
{
unsigned char CT[2];//卡類型
unsigned char status;
uint8_t i,j;
for(i=0;i<4;i++)
{
if(IC_Card[i][0] != 0x3A)
break;
}
if(i<4)
{
Voice_playMusic(26); /* 請刷IC卡 */
while(USER_GetRFID_ID(&IC_Card[i][1]) == false);
IC_Card[i][0] = 0x3A; /* 標志有效 */
}
Voice_playMusic(18); /* 添加IC卡成功 */
TIMER0_DelayNPeriod(300000); /* 延時 */
}
/****************************************************************************************************************
*函數名稱:SYS_Init
*函數功能:配置系統時鐘樹
*函數參數:None
*函數返回:None
*使用示例:SYS_Init();
*CreateBy:Veiko
*Time:2015-5-1
****************************************************************************************************************/
uint8_t USER_GetRFID_ID(uint8_t *ID_Array)
{
unsigned char CT[2];//卡類型
unsigned char SN[4]; //卡號
unsigned char status;
status = PcdRequest(PICC_REQALL,CT);/*掃描卡*/
status = PcdAnticoll(SN);/*防沖撞*/
if (status==MI_OK)
{
*(ID_Array) = SN[0];
*(ID_Array+1) = SN[1];
*(ID_Array+2) = SN[2];
*(ID_Array+3) = SN[3];
return 1;
}
return 0;
}
/****************************************************************************************************************
*函數名稱:SYS_Init
*函數功能:配置系統時鐘樹
*函數參數:None
*函數返回:None
*使用示例:SYS_Init();
*CreateBy:Veiko
*Time:2015-5-1
****************************************************************************************************************/
void SYS_Init(void)
{
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* Init System Clock */
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* Unlock protected registers */
SYS_UnlockReg();
/* Enable HIRC clock (Internal RC 22.1184MHz) */
CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HIRCEN_Msk);
/* Wait for HIRC clock ready */
CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HIRCSTB_Msk);
/* Select HCLK clock source as HIRC and and HCLK clock divider as 1 */
CLK_SetHCLK(CLK_CLKSEL0_HCLKSEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_HCLK(1));
/* Enable HXT clock (external XTAL 12MHz) */
CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HXTEN_Msk);
/* Wait for HXT clock ready */
CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HXTSTB_Msk);
/* Set core clock as HCLK_CLOCK */
CLK_SetCoreClock(HCLK_CLOCK);
/* Select UART module clock source as HXT and UART module clock divider as 1 */
CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE, CLK_CLKSEL1_UARTSEL_HXT, CLK_CLKDIV0_UART(1));
CLK_SetModuleClock(UART1_MODULE, CLK_CLKSEL1_UARTSEL_HXT, CLK_CLKDIV0_UART(1));
CLK_SetModuleClock(UART2_MODULE, CLK_CLKSEL1_UARTSEL_HXT, CLK_CLKDIV0_UART(1));
/* Update System Core Clock */
/* User can use SystemCoreClockUpdate() to calculate SystemCoreClock. */
SystemCoreClockUpdate();
CLK_EnableModuleClock(I2C1_MODULE); /* Enable peripheral clock */
CLK_EnableModuleClock(UART1_MODULE);
CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);
CLK_EnableModuleClock(UART2_MODULE);
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* Init I/O Multi-function */
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* Set PD multi-function pins for UART0 RXD and TXD */
SYS->GPD_MFPL &= ~(SYS_GPD_MFPL_PD0MFP_Msk | SYS_GPD_MFPL_PD1MFP_Msk);
SYS->GPD_MFPL |= (SYS_GPD_MFPL_PD0MFP_UART0_RXD | SYS_GPD_MFPL_PD1MFP_UART0_TXD);
/* Set PA multi-function pins for UART1 RXD and TXD */
SYS->GPA_MFPL &= ~(SYS_GPA_MFPL_PA0MFP_Msk | SYS_GPA_MFPL_PA1MFP_Msk | SYS_GPA_MFPL_PA2MFP_Msk | SYS_GPA_MFPL_PA3MFP_Msk);
SYS->GPA_MFPL |= (SYS_GPA_MFPL_PA0MFP_UART1_TXD | SYS_GPA_MFPL_PA1MFP_UART1_RXD |SYS_GPA_MFPL_PA2MFP_GPIO
|SYS_GPA_MFPL_PA3MFP_GPIO);
/* I2C1: GPE0=SDA, GPC4=SCL*/
SYS->GPE_MFPL &= ~(SYS_GPE_MFPL_PE0MFP_Msk);
SYS->GPE_MFPL |= SYS_GPE_MFPL_PE0MFP_I2C1_SDA;
SYS->GPC_MFPL &= ~(SYS_GPC_MFPL_PC4MFP_Msk);
SYS->GPC_MFPL |= SYS_GPC_MFPL_PC4MFP_I2C1_SCL;
/* UART2:PC2 PC3 */
SYS->GPC_MFPL &= ~(SYS_GPC_MFPL_PC2MFP_Msk | SYS_GPC_MFPL_PC3MFP_Msk);
SYS->GPC_MFPL |= (SYS_GPC_MFPL_PC2MFP_UART2_TXD| SYS_GPC_MFPL_PC3MFP_UART2_RXD);
/* PB1-WakePin */
SYS->GPB_MFPL &= ~(SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_Msk);
SYS->GPB_MFPL |= (SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_GPIO);
/* PB8-語音的BUSY檢測引腳
PB9 and PB10為澆花電機控制引腳
*/
SYS->GPB_MFPH &= ~(SYS_GPB_MFPH_PB8MFP_Msk| SYS_GPB_MFPH_PB9MFP_Msk | SYS_GPB_MFPH_PB10MFP_Msk);
SYS->GPB_MFPH |= (SYS_GPB_MFPH_PB8MFP_GPIO | SYS_GPB_MFPH_PB9MFP_GPIO | SYS_GPB_MFPH_PB10MFP_GPIO);
/* Lock protected registers */
SYS_LockReg();
UART_Open(UART0, 9600);
UART_Open(UART1, 9600);
UART_EnableInt(UART1, UART_INTEN_RDAIEN_Msk); /* 使能UART1的接收中斷功能 */
UART_Open(UART2, 115200);
UART_EnableInt(UART2, UART_INTEN_RDAIEN_Msk); /* 使能UART1的接收中斷功能 */
UART_Open(UART3, 115200);
UART_EnableInt(UART3, UART_INTEN_RDAIEN_Msk); /* 使能UART1的接收中斷功能 */
}
/******************************************************End*******************************************************/

復制代碼

Keil代碼下載(需要安裝相應芯片的庫才能打開):

MDK工程文件(程序源文件)--請合用MDK 5.15打開.7z (3.48 MB, 下載次數: 19)

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