智能手機門禁系統的設計

楊明明 王月琴

摘要：分析了現有門禁系統的缺點，設計了一種通過智能手機APP控制門鎖的系統。該系統由智能手機、藍牙模塊、WIFI模塊、門禁控制器四個部分組成。智能手機APP通過藍牙或WIFI發送開鎖信號，門禁控制器接收到信號后控制電磁鎖的開啟或關閉。

關鍵詞：門禁系統；智能手機；藍牙；WIFI

0、引言

隨著社會電子化智能程度的深入，現在我們看到的門禁系統依據輸入設備、介質和方法的不同可以分為：密碼門禁系統、刷卡門禁系統、生物識別門禁系統，現有的門禁系統都存在一定的缺點。密碼門禁系統速度慢，安全性差；刷卡門禁系統卡片容易損壞且容易丟失和遺忘；生物識別門禁系統成本高，比對速度慢。智能手機下載手機App經物業授權后即可安全、快捷開門。在現有存量門禁設備上加裝一套控制器，不用其它任何改造和投入，管理方和用戶使用軟件即可進行授權管理和開門。

1、系統設計

手機通過藍牙或WIFI兩種無線模式與門禁控制器通信，門禁控制器接收手機端發送的指令后控制門鎖的開關。系統示意圖如圖1所示。

系統由智能手機終端、門禁控制器、藍牙通信模塊、wifi通信模塊、電控鎖組成。藍牙通信模塊和wifi模塊的功能主要是主動搜尋附近可連接的藍牙設備，并且完成門禁控制器與手機終端的信息交流。門禁控制器主要完成對門禁開啟/關閉的狀態控制。系統開啟后，藍牙模塊和WIFI模塊搜尋附近可通過藍牙或wifi連接的手機終端，發現可連接終端并建立連接后，藍牙模塊或wifi模塊向系統發送驗證請求信號，系統將驗證碼傳送至藍牙模塊，并由藍牙模塊或wifi模塊發送給手機終端。系統信息交互結構如圖2所示。

2、軟件設計

（1）手機APP軟件設計

手機APP端軟件設計主要完成藍牙或WIFI設備初始化，通過無線設備發送開鎖命令等。當采用藍牙模塊時，首先初始化本地藍牙設備，建立Local-device類，包括取得本地設備實例、藍牙名稱、設置發現模式、獲得發現代理。創建public int BTS_Init（）類函數，實現藍牙初始化判斷，尋找默認藍牙設備，打開藍牙。啟動藍牙設備搜索，實現連接到一個指定的藍牙設備，創建public int BTS_SendDates（Stringbuffer）類函數實現字符串發送到已連接好的藍牙設備上，創建public int BTS_Finish（）類函數結束藍牙通信，最后創造一個接收的模塊。HC05藍牙模塊的TXD與STC89C52單片機P3.0連接，RXD與P3.1相連，實現藍牙串口通信連接。

（2）門禁控制器軟件設計

門禁控制器主要完成無線設備匹配，接收無線設備發送字符，執行開鎖指令等。門禁控制器軟件流程圖如圖3所示。

3、系統調試

由LED燈模擬電磁鎖，手機端通過藍牙發送命令控制相應燈的亮滅，設計出LED1打開、LED1關閉、LED2打開、LED2關閉、LED3打開、LED3關閉、六個按鍵，分別由控制命令sendMessage（"1"）、sendMessage（"2"）、sendMessage（"3"）、sendMessage（"4"）、sendMessage（"5"）、sendMessage（"6"）發送六個狀態。數字“1”表示LED1打開，數字“2”表示LED1關閉，數字“3”表示LED2打開，數字“4”表示LED2打開，數字“5”表示LED3打開，數字“6”表示LED3打開。接收端通過藍牙接收到命令信號后置LED燈相應的狀態，電路運行效果圖如圖4所示。

參考文獻：

[1]劉星.基于藍牙和單片機的智能家居控制系統設計[J]. 電子技術，2013，（11）：46-48.

[2]張毅剛.單片機原理及應用[M] .北京：高等教育出版社，2012，11：16-25.

[3]鄭雨璐，韓樸毅，李楠等.基于藍牙的智能家用LED燈設計[J].智能城市，2016，（12）：211237.

[4]陳松.基于單片機的藍牙應用系統的設計[J].遼東學院學報（自然科學版），2008，（04）：210-213.

作者簡介：

楊明明（1994-）男（漢族），安徽長豐人，學生，本科，《信號與信號處理》專業。

王月琴（1980-）女（漢族），安徽合肥人，講師，碩士，主要從事信號與信息處理研究。

省級大學生創新項目：AH201612216005

國家級大學生創新項目：201712216017