CN109509281A - 一种基于STM32和Android的智能开门方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于STM32和Android的智能开门方法及其系统，该智能开门系统包括电源模块、蓝牙通信模块、STM32单片机、语音通信模块、摄像头模块、键盘模块、显示屏、光电耦合继电器模块、电磁推拉式长行程装置、机械门锁。STM32单片机接收来自语音通信模块或者蓝牙通信模块的开门或者关门指令后，输出相应指令控制光电耦合继电器模块，从而控制电磁推拉式长行程装置的推拉，实现开门或者关门。本发明在语音控制开锁过程中融合人脸识别，在蓝牙通信开锁过程中融入Android ID的识别，提高了智能开门系统的安全性和方便性，降低了智能开门系统的成本，并且具有很强的抗干扰能力及稳定性，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及控制技术领域和锁具技术领域，尤其涉及一种基于STM32和Android的智能开门方法及其系统。
背景技术
近年来，锁的历史很长，从草绳、门闩、三簧锁、叶片锁、套筒转心锁、弹子锁到现在的智能锁，无论前世今生，安全与便捷都是锁不变的使命。随着社会的不断发展以及生活水平的不断提高，人们对于家居安全的需求越来越高，普通的机械锁对于防范现代化的入室盗窃显得越来越无能为力。而且，安全措施的强度直接体现的是个人的身份和地位。智能锁使用新一代的门禁识别技术(包括蓝牙、密码、指纹、虹膜、人脸识别、语音识别等)大大改善家居安全的同时新的问题也开始显现。门锁在遭到攻击时，用户却无从知晓，直接导致各种盗窃案件居高不下。
让家居更智能更安全是现在很多人的一种生活体验追求，好的智能产品往往具备以下特点：安全、节能、经济实惠、便捷操作。智能锁作为智能家居发展的重要代表，它的各方面性能一直是消费者和制造商关注的重点。智能锁与传统机械锁的不同在于将开锁方式非机械化，智能化、多功能化，以提高用户的安全保障和使用便捷性，智能锁的发展大体可以分为两个阶段，前期是数字化开锁方式，如刷卡，密码，指纹，人脸，虹膜，声纹，静脉等等，随后是智能化开锁方式，让锁变得聪明，如利用大数据监测学习使用者的开锁习惯和生活特点，能够预先识别异常状况进行预警等，让锁像个看管员一样守护门。目前的智能锁，一方面价格昂贵，大多数造价超过千元；另一方面，在升级为智能开门系统时，人们往往需要拆除旧的锁具，甚至把整个门都拆除，更换为新的智能开门系统和配套的门，这使得人们觉得十分麻烦。
为了方便将智能开门系统推广普及，特别是基于现有机械门锁的前提下，有必要开发一种基于STM32和Android的智能开门其系统。综合蓝牙控制、语音控制、人脸识别的优缺点，依托于推拉式长行程装置，在不拆除现有机械门锁的前提下，实现安全、便捷的智能开门系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于STM32和Android的智能开门方法及其系统。
根据公开的实施例，本发明的第一方面公开了一种基于STM32和Android的智能开门方法，所述的智能开门方法包括以下步骤：
移动终端和智能开门系统的蓝牙通信模块匹配，匹配成功后发送相应指令；
智能开门系统的STM32单片机循环检测蓝牙通信模块和语音通信模块是否接收到信息；
当智能开门系统的STM32单片机检测到蓝牙通信模块接收到信息时，判断接收到的信息，并输出相应开门或关门控制指令；
当智能开门系统的STM32单片机检测到语音通信模块接收到信息时，启动摄像头模块，捕获当前图像并进行人脸识别，然后输出相应开门或关门控制指令；
当智能开门系统的STM32单片机检测到键盘信息时，根据相应输入，管理人脸数据库和用户的Android ID。
进一步地，所述的移动终端和智能开门系统的蓝牙通信模块匹配，匹配成功后发送相应指令的过程如下：
ROOT用户的移动终端打开蓝牙，并且与智能开门系统的蓝牙通信模块进行配对，配对成功后，打开智能开门应用，点击搜索门锁，连接上智能开门系统的蓝牙通信模块；
ROOT用户的移动终端通过智能开门应用进行登记，向蓝牙通信模块发送ROOT用户的Android ID，智能开门系统的STM32单片机检测当前是否存在ROOT用户,如果未检测到存在ROOT用户，则将ROOT用户的Android ID保存到FLASH中；
普通用户的移动终端与ROOT用户的移动终端进行蓝牙通信，向ROOT用户发送普通用户的Android ID；
ROOT用户的移动终端与智能开门系统的蓝牙通信模块进行蓝牙通信，向智能开门系统的蓝牙通信模块发送普通用户的Android ID，智能开门系统的STM32单片机检测当前是否存在该普通用户的Android ID,如果未检测到存在该普通用户的Android ID，则将该普通用户的Android ID保存到FLASH中。
进一步地，所述的当智能开门系统的STM32单片机检测到蓝牙通信模块接收到信息时，判断接收到的信息，并输出相应开门或关门控制指令的过程如下：
智能开门系统的STM32单片机检测接收到的信息的前面16位是否为FLASH中存储的Android ID；
如果所接收到的信息的前面16位没有匹配到FLASH中存储的Android ID，则返回错误提示信息；
如果所接收到的信息的前面16位匹配到FLASH中存储的Android ID，则继续判断所接收到的信息的剩余位，然后根据判断结果执行开门或关门控制指令。
进一步地，所述的当智能开门系统的STM32单片机检测到语音通信模块接收到信息时，启动摄像头模块，捕获当前图像并进行人脸识别，然后输出相应开门或关门控制指令的过程如下：
智能开门系统的STM32单片机检测所接收到的语音通信模块信息是否为预定义指令，如果不是预定义指令，则提示指令错误；
如果智能开门系统的STM32单片机检测所接收到的语音通信模块信息为预定义指令，则启动摄像头模块捕获图像；
摄像头模块捕获的图像经过STM32单片机进行人脸识别，如果判别为授权用户，则执行开门控制指令，如果判别为非授权用户，则提示错误。
进一步地，所述的当智能开门系统的STM32单片机检测到键盘信息时，根据相应输入，管理人脸数据库和ROOT用户的Android ID的过程如下：
智能开门系统的STM32单片机循环检测键盘输入；
如果智能开门系统的STM32单片机检测到重置键被按下，则清空FLASH中ROOT用户和普通用户的信息，清空人脸识别数据库；
如果智能开门系统的STM32单片机检测到人脸添加键被按下，则启动摄像头模块，捕获图像，进行人脸识别，然后建立用户信息；
如果智能开门系统的单片机检测到人脸删除键被按下，则删除当前显示屏显示的人脸用户。
根据公开的实施例，本发明的第二方面公开了一种基于STM32和Android的智能开门系统，所述的智能开门系统包括电源模块、蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块、STM32单片机、光电耦合继电器模块、电磁推拉式长行程装置，所述的光电耦合继电器模块、蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块分别与STM32单片机相连，所述的电源模块分别与所述的蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块、STM32单片机、光电耦合继电器模块、电磁推拉式长行程装置相连并提供工作电压；
所述的STM32单片机接收来自语音通信模块或者蓝牙通信模块的开门或者关门指令后，输出相应指令控制光电耦合继电器模块，从而控制相连的电磁推拉式长行程装置的推拉，实现机械门锁的开或者关。
进一步地，所述的摄像头模块用于采集人脸图像并传送到所述的STM32单片机。
进一步地，所述的智能开门系统还包括显示屏和键盘模块，分别与所述的STM32单片机相连，所述的键盘模块用于输入控制指令，所述的显示屏用于显示操作指令。
进一步地，所述的蓝牙通信模块用于与移动终端进行蓝牙通信，所述的移动终端包括ROOT用户移动终端和普通用户移动终端。
进一步地，所述的STM32单片机通过I/O口输出控制信息到光电耦合继电器模块，所述的光电耦合继电器模块控制电磁推拉式长行程装置，所述的电磁推拉式长行程装置通过软绳控制机械门锁开或者关。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1)本发明采用Android ID进行用户识别，提高了安全性，采用FLASH存储用户信息，保证信息不受掉电影响。
2)本发明同时使用语音通信模块和摄像头模块，综合了语音识别和人脸识别，使得智能开门系统更安全、更方便。
附图说明
图1是本发明实现基于STM32和Android的智能开门方法及其系统的整体结构图；
图2是本发明中移动终端和蓝牙通信模块的通信流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例公开了一种基于STM32和Android的智能开门方法，该方法基于如附图1所示的智能开门系统进行操作，该智能开门方法涉及蓝牙通信、语音通信、图像获取以及人脸识别相关技术。
如附图2所示，ROOT用户的移动终端打开蓝牙，并且与蓝牙通信模块进行配对，配对成功后，打开智能开门应用，点击搜索门锁，连接上智能开门系统的蓝牙通信模块。ROOT用户点击登记，向蓝牙通信模块发送ROOT用户的Android ID，智能开门系统的STM32单片机检测当前是否存在ROOT用户,如果未检测到存在ROOT用户，则将该ROOT用户的Android ID保存到FLASH中。普通用户的移动终端与该ROOT用户的移动终端进行蓝牙通信，向ROOT用户发送普通用户的Android ID。该ROOT用户的移动终端与蓝牙通信模块进行蓝牙通信，向蓝牙通信模块发送所述的普通用户的Android ID，智能开门系统的STM32单片机检测当前是否存在该普通用户的Android ID,如果未检测到存在该普通用户的Android ID，则将该普通用户的Android ID保存到FLASH中。
智能开门系统的STM32单片机检测所接收到的语音通信模块信息为预定义指令。则启动摄像头模块捕获图像。摄像头模块捕获的图像进行人脸识别，如果判别为授权用户，则执行指令，如果判别为非授权用户，则提示错误。
实施例二
如附图1所示,本实施例公开了一种基于STM32和Android的智能开门系统，包括电源模块、蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块、STM32单片机、光电耦合继电器模块、电磁推拉式长行程装置，其中，光电耦合继电器模块、蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块分别与STM32单片机相连，电源模块分别与蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块、STM32单片机、光电耦合继电器模块、电磁推拉式长行程装置相连并提供工作电压；
该STM32单片机接收来自语音通信模块或者蓝牙通信模块的开门或者关门指令后，通过I/O口输出控制信息到光电耦合继电器模块，光电耦合继电器模块控制电磁推拉式长行程装置，电磁推拉式长行程装置通过软绳控制机械门锁开或者关。
摄像头模块用于采集人脸图像并传送到STM32单片机进行人脸识别判断。
该智能开门系统还包括显示屏和键盘模块，分别与所述的STM32单片机相连，其中，键盘模块用于输入控制指令，显示屏用于显示操作指令。
如附图2所示，其中，外界的ROOT用户移动终端和普通用户移动终端通过蓝牙与智能开门系统的蓝牙通信模块建立连接，然后进行通信。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于STM32和Android的智能开门方法，其特征在于，所述的智能开门方法包括以下步骤：
移动终端和智能开门系统的蓝牙通信模块匹配，匹配成功后发送相应指令；
智能开门系统的STM32单片机循环检测蓝牙通信模块和语音通信模块是否接收到信息；
当智能开门系统的STM32单片机检测到蓝牙通信模块接收到信息时，判断接收到的信息，并输出相应开门或关门控制指令；
当智能开门系统的STM32单片机检测到语音通信模块接收到信息时，启动摄像头模块，捕获当前图像并进行人脸识别，然后输出相应开门或关门控制指令；
当智能开门系统的STM32单片机检测到键盘信息时，根据相应输入，管理人脸数据库和用户的Android ID。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32和Android的智能开门方法，其特征在于，所述的移动终端和智能开门系统的蓝牙通信模块匹配，匹配成功后发送相应指令的过程如下：
ROOT用户的移动终端打开蓝牙，并且与智能开门系统的蓝牙通信模块进行配对，配对成功后，打开智能开门应用，点击搜索门锁，连接上智能开门系统的蓝牙通信模块；
ROOT用户的移动终端通过智能开门应用进行登记，向蓝牙通信模块发送ROOT用户的Android ID，智能开门系统的STM32单片机检测当前是否存在ROOT用户,如果未检测到存在ROOT用户，则将该ROOT用户的Android ID保存到FLASH中；
普通用户的移动终端与ROOT用户的移动终端进行蓝牙通信，向ROOT用户发送普通用户的Android ID；
ROOT用户的移动终端与智能开门系统的蓝牙通信模块进行蓝牙通信，向智能开门系统的蓝牙通信模块发送普通用户的Android ID，智能开门系统的STM32单片机检测当前是否存在该普通用户的Android ID,如果未检测到存在该普通用户的Android ID，则将该普通用户的Android ID保存到FLASH中。
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32和Android的智能开门方法，其特征在于，所述的当智能开门系统的STM32单片机检测到蓝牙通信模块接收到信息时，判断接收到的信息，并输出相应开门或关门控制指令的过程如下：
智能开门系统的STM32单片机检测接收到的信息的前面16位是否为FLASH中存储的Android ID；
如果所接收到的信息的前面16位没有匹配到FLASH中存储的Android ID，则返回错误提示信息；
如果所接收到的信息的前面16位匹配到FLASH中存储的Android ID，则继续判断所接收到的信息的剩余位，然后根据判断结果执行开门或关门控制指令。
4.根据权利要求1所述的一种基于STM32和Android的智能开门方法，其特征在于，所述的当智能开门系统的STM32单片机检测到语音通信模块接收到信息时，启动摄像头模块，捕获当前图像并进行人脸识别，然后输出相应开门或关门控制指令的过程如下：
智能开门系统的STM32单片机检测所接收到的语音通信模块信息是否为预定义指令，如果不是预定义指令，则提示指令错误；
如果智能开门系统的STM32单片机检测所接收到的语音通信模块信息为预定义指令，则启动摄像头模块捕获图像；
摄像头模块捕获的图像经过STM32单片机进行人脸识别，如果判别为授权用户，则执行开门控制指令，如果判别为非授权用户，则提示错误。
5.根据权利要求1所述的一种基于STM32和Android的智能开门方法，其特征在于，所述的当智能开门系统的STM32单片机检测到键盘信息时，根据相应输入，管理人脸数据库和ROOT用户的Android ID的过程如下：
智能开门系统的STM32单片机循环检测键盘输入；
如果智能开门系统的STM32单片机检测到重置键被按下，则清空FLASH中ROOT用户和普通用户的信息，清空人脸识别数据库；
如果智能开门系统的STM32单片机检测到人脸添加键被按下，则启动摄像头模块，捕获图像，进行人脸识别，然后建立用户信息；
如果智能开门系统的单片机检测到人脸删除键被按下，则删除当前显示屏显示的人脸用户。
6.一种基于STM32和Android的智能开门系统，其特征在于，所述的智能开门系统包括电源模块、蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块、STM32单片机、光电耦合继电器模块、电磁推拉式长行程装置，所述的光电耦合继电器模块、蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块分别与STM32单片机相连，所述的电源模块分别与所述的蓝牙通信模块、语音通信模块、摄像头模块、STM32单片机、光电耦合继电器模块、电磁推拉式长行程装置相连并提供工作电压；
所述的STM32单片机接收来自语音通信模块或者蓝牙通信模块的开门或者关门指令后，输出相应指令控制光电耦合继电器模块，从而控制相连的电磁推拉式长行程装置的推拉，实现机械门锁的开或者关。
7.根据权利要求6所述的一种基于STM32和Android的智能开门系统，其特征在于，所述的摄像头模块用于采集人脸图像并传送到所述的STM32单片机。
8.根据权利要求6所述的一种基于STM32和Android的智能开门系统，其特征在于，所述的智能开门系统还包括显示屏和键盘模块，分别与所述的STM32单片机相连，所述的键盘模块用于输入控制指令，所述的显示屏用于显示操作指令。
9.根据权利要求6所述的一种基于STM32和Android的智能开门系统，其特征在于，所述的蓝牙通信模块用于与移动终端进行蓝牙通信，所述的移动终端包括ROOT用户移动终端和普通用户移动终端。
10.根据权利要求6所述的一种基于STM32和Android的智能开门系统，其特征在于，所述的STM32单片机通过I/O口输出控制信息到光电耦合继电器模块，所述的光电耦合继电器模块控制电磁推拉式长行程装置，所述的电磁推拉式长行程装置通过软绳控制机械门锁开或者关。
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