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基于新唐M453 MCU的智能家居程序源码-集成语音播报,指纹识别,射频识别技术

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ID:1026694 发表于 2022-5-16 00:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
基于M453的智能家居系统设计概要：
       使用先进新唐M453MCU为主控制器，集成了语音播报，生物识别技术，以及RFID(射频识别技术)设计的一款高端智能家居终端Demo,让用户可以以指纹识别和RFID两种高效安全的技术使生活更加便捷。同时3.2寸彩色触摸液晶及友好的人机交互带给用户更加完美的体验。语音及灯控，电机控制等外设模块设计的锁具终端
基于M453的智能家居设计详细说明：
       本设计使用新唐提供的M451-Tiny作为基础，然后在上面进行扩展，连接了各种外设模块,如人机交互的带触摸3.2寸彩色液晶屏，成都方程式的生物识别传感器(光学指纹传感器)，DC控制的继电器，电机驱动芯片+电机，RC522 RFID读卡器，SPI_Flash（W25X16）芯片等。产品的特点是操作便捷，安全性高。以指纹为例，将本套系统安装后，门锁外面只有传感器与用户接触，除了对应的注册手指外不能进行功能性操作，这款指纹传感器带有唯一的身份识别ID，可防止不法份子更换指纹传感器来开门;并且安装类类似指纹锁后，用户回家就不用带钥匙了，而且这个可比钥匙方便多了不是吗？为了进一步提高门锁的安全性，我们可以使用IC卡和指纹识别组合开门的方式……

制作出来的实物图如下：
51hei.png 51hei.png 51hei.png 51hei.png

单片机源程序如下:
  1. #include "main.h"
  2. #include "mpr121_bsp.h"
  3. #include "stdio.h"
  4. #include "stdlib.h"
  5. #include "esp8266_bsp.h"
  6. #include "uart_tft_bsp.h"
  7. #include "w25x16_bsp.h"
  8. #include "timer_delay.h"
  9. #include "motor_bsp.h"
  10. #include "lamp_bsp.h"
  11. #include "oled_bsp.h"
  12. #include "dht11_bsp.h"    /* 温湿度传感器 */
  13. #include "rc522_bsp.h"
  14. #include "fp_uart_bsp.h"
  15. #include "voice_bsp.h"

  17. uint8_t IC_Card[4][5];  /* 可存4张IC卡卡号，且第二维数组每个每一个字节为有效标志0x3A时表示该号有效 */


  20. /****************************************************************************************************************
  21. *函数名称:main
  22. *函数功能:主函数
  23. *函数参数:None
  24. *函数返回:None
  25. *使用示例:None
  26. *CreateBy:Veiko
  27. *Time:2015-5-1
  28. ****************************************************************************************************************/
  29. int main(void)
  30. {
  31.         uint8_t Key;
  32.         uint8_t LED_Stu;
  33.         unsigned int TmpID;
  34.         unsigned int err;
  35.         unsigned int MidDid;
  36.         uint8_t DHT11_data[4];
  37.         uint8_t i;
  38.         
  39.         SYS_Init();
  40.         CLK_SetSysTickClockSrc(CLK_CLKSEL0_STCLKSEL_HXT); /* Select SysTick clock source as HXT */
  41.         
  42.         LED_GPIO_Initize();
  43.         motor_Pin_initize();   /* 初始化电机控制引脚 */
  44.         LAMP_Pin_Initize();    /* 初始化灯控制引脚 */
  45.         Open_SPI_Flash();
  46.         TIMER0_Init_Period(0);
  47.         TIMER1_Init_Period(1);
  48.         OLED_Init();
  49.         InitRc522();
  50.         BLH3001_Initize();
  51.         Voice_SetVoice(30);
  52.         Voice_BusyPinInitize();

  54.         while(1)
  55.         {
  56.                 TFT_Function();
  57.                
  58.                 if(USER_MatchIC() == true)
  59.                 {
  60.                         Voice_playMusic(5);  /* 验证成功 */
  61.                         Motor_Door_ZhengZhuan();
  62.                         TIMER0_DelayNPeriod(150000);  /* 开门 */
  63.                         Motor_Door_TingZhi();
  64.                         Voice_playMusic(3);  /* 门已打开请转动把手开门 */
  65.                         TIMER0_DelayNPeriod(500000);  /* 开门延时 */
  66.                         Motor_Door_FanZhuan();
  67.                         TIMER0_DelayNPeriod(150000);  /* 开门 */
  68.                         Motor_Door_TingZhi();
  69.                 }
  70.                
  71.                 if(UserGetBLH_INT() == true)
  72.                 {
  73.                         if(Fp_match_D(0,99 ,&TmpID, &err) == FPR_OK)
  74.                         {
  75.                                 Voice_playMusic(5);  /* 验证成功 */
  76.                                 Motor_Door_ZhengZhuan();
  77.                                 TIMER0_DelayNPeriod(150000);  /* 开门 */
  78.                                 Motor_Door_TingZhi();
  79.                                 Voice_playMusic(3);  /* 门已打开请转动把手开门 */
  80.                                 TIMER0_DelayNPeriod(500000);  /* 开门延时 */
  81.                                 Motor_Door_FanZhuan();
  82.                                 TIMER0_DelayNPeriod(150000);  /* 开门 */
  83.                                 Motor_Door_TingZhi();
  84.                         }
  85.                         else
  86.                         {
  87.                                 Voice_playMusic(4);  /* 验证失败 */
  88.                                 TIMER0_DelayNPeriod(300000);  /* 延时 */
  89.                         }
  90.                 }
  91.         }
  92. }
  93. void USER_DelFP(void)
  94. {
  95.         unsigned int IDTmp,err;
  96.         
  97.         Voice_playMusic(24);  /* 请按手指删除指纹 */
  98.         
  99.         if(Fp_match_D(0, 99 ,&IDTmp, &err)==FPR_OK)
  100.         {
  101.                 if(Fp_Delete(IDTmp, IDTmp,&err)== FPR_OK)
  102.                 {
  103.                         Voice_playMusic(27);  /* 操作成功 */
  104.                 }
  105.                 else
  106.                 {
  107.                         Voice_playMusic(28);  /* 操作失败 */
  108.                 }
  109.         }
  110.         else
  111.         {
  112.                 Voice_playMusic(28);  /* 操作失败 */
  113.                                 
  114.         }
  115.         TIMER0_DelayNPeriod(300000);  /* 延时 */
  116. }
  117. void USER_AddFP(void)
  118. {
  119.         unsigned int IDTmp,err;
  120.         
  121.         Voice_playMusic(7);  /* 请录入指纹 */
  122.         
  123.         if(FP_Enroll_D(0,99,&IDTmp,&err) == FPR_OK)
  124.         {
  125.                 Voice_playMusic(14);  /* 指纹录入成功 */
  126.         }
  127.         else
  128.         {
  129.                 Voice_playMusic(15);  /* 指纹录入失败 */
  130.         }
  131. }
  132. void TFT_Function(void)
  133. {
  134.         if(TFT_Command != 0) /* 表示有命令 */
  135.         {
  136.                 switch(TFT_Command)
  137.                 {
  138.                         case TFT_CommandKaiMen:
  139.                                 Voice_playMusic(5);  /* 验证成功 */
  140.                                 Motor_Door_ZhengZhuan();
  141.                                 TIMER0_DelayNPeriod(150000);  /* 开门 */
  142.                                 Motor_Door_TingZhi();
  143.                                 Voice_playMusic(3);  /* 门已打开请转动把手开门 */
  144.                                 TIMER0_DelayNPeriod(500000);  /* 开门延时 */
  145.                                 Motor_Door_FanZhuan();
  146.                                 TIMER0_DelayNPeriod(150000);  /* 开门 */
  147.                                 Motor_Door_TingZhi();
  148.                         
  149.                                 break;
  150.                         case TFT_CommandAddFP:
  151.                                 USER_AddFP();
  152.                                 break;
  153.                         case TFT_CommandDelFP:
  154.                                 USER_DelFP();
  155.                                 break;
  156.                         case TFT_CommandAddIC:
  157.                                 USER_AddIC_Card();
  158.                                 break;
  159.                         case TFT_CommandDelIC:
  160.                                 USER_DeleteIC_Card();
  161.                                 break;
  162.                         case TFT_CommandSWDT_LED:
  163.                                         if(LAMP1_Stu() == 1)
  164.                                         {
  165.                                                 LAMP1_ON();
  166.                                         }
  167.                                         else
  168.                                         {
  169.                                                 LAMP1_OFF();
  170.                                         }
  171.                                         break;
  172.                         case TFT_CommandSWZL_LED:
  173.                                 if(LAMP2_Stu() == 1)
  174.                                         {
  175.                                                 LAMP2_ON();
  176.                                         }
  177.                                         else
  178.                                         {
  179.                                                 LAMP2_OFF();
  180.                                         }
  181.                                         break;
  182.                         default:break;
  183.                 }
  184.                 TFT_Command = 0;
  185.         }
  186. }

  188. bool USER_MatchIC(void)
  189. {
  190.         uint8_t ArrayTmp[4];
  191.         uint8_t i,j;
  192.         
  193.         if(USER_GetRFID_ID(ArrayTmp) == true)
  194.         {
  195.                 for(i=0;i<4;i++)
  196.                 {
  197.                         if(IC_Card[i][0] != 0x3A)
  198.                                 continue;
  199.                         for(j=0;j<4;j++)
  200.                         {
  201.                                 if(ArrayTmp[j] != IC_Card[i][j+1])
  202.                                         break;
  203.                         }
  204.                         if(j==4)
  205.                         {
  206.                                 return 1;
  207.                         }
  208.                 }
  209.                 if(i==4)
  210.                 {
  211.                         Voice_playMusic(4);  /* 验证失败 */
  212.                         TIMER0_DelayNPeriod(300000);  /* 延时 */
  213.                         return 0;
  214.                 }
  215.         }
  216.         return 0;
  217. }
  218. void USER_DeleteIC_Card(void)
  219. {
  220.         uint8_t ArrayTmp[4];
  221.         uint8_t i,j;
  222.         Voice_playMusic(25);  /* 请刷将要删除的IC卡 */
  223.         while(USER_GetRFID_ID(ArrayTmp) == false);
  224.         
  225.         for(i=0;i<4;i++)
  226.         {
  227.                 for(j=0;j<4;j++)
  228.                 {
  229.                         if(ArrayTmp[j] != IC_Card[i][j+1])
  230.                                 break;
  231.                 }
  232.                 if(j==4)
  233.                 {
  234.                         IC_Card[i][0] = 0xff;  /* 清除有效标志 */
  235.                         Voice_playMusic(27);  /* 操作成功 */
  236.                         break;
  237.                 }
  238.         }
  239.         if(i==4)
  240.         {
  241.                 Voice_playMusic(28);  /* 操作失败 */
  242.         }
  243.         TIMER0_DelayNPeriod(300000);  /* 延时 */
  244. }

  246. void USER_AddIC_Card(void)
  247. {
  248.         unsigned char CT[2];//卡类型
  249.         unsigned char status;
  250.         uint8_t i,j;
  251.         for(i=0;i<4;i++)
  252.         {
  253.                 if(IC_Card[i][0] != 0x3A)
  254.                         break;
  255.         }
  256.         if(i<4)
  257.         {
  258.                 Voice_playMusic(26);  /* 请刷IC卡 */
  259.                 while(USER_GetRFID_ID(&IC_Card[i][1]) == false);
  260.                 IC_Card[i][0] = 0x3A;  /* 标志有效 */
  261.         }
  262.         Voice_playMusic(18);  /* 添加IC卡成功 */
  263.         TIMER0_DelayNPeriod(300000);  /* 延时 */
  264. }
  265. /****************************************************************************************************************
  266. *函数名称:SYS_Init
  267. *函数功能:配置系统时钟树
  268. *函数参数:None
  269. *函数返回:None
  270. *使用示例:SYS_Init();
  271. *CreateBy:Veiko
  272. *Time:2015-5-1
  273. ****************************************************************************************************************/
  274. uint8_t USER_GetRFID_ID(uint8_t *ID_Array)
  275. {
  276.         unsigned char CT[2];//卡类型
  277.         unsigned char SN[4]; //卡号
  278.         unsigned char status;
  279.         
  280.         status = PcdRequest(PICC_REQALL,CT);/*扫描卡*/
  281.         status = PcdAnticoll(SN);/*防冲撞*/
  282.         if (status==MI_OK)
  283.         {
  284.                 *(ID_Array) = SN[0];
  285.                 *(ID_Array+1) = SN[1];
  286.                 *(ID_Array+2) = SN[2];
  287.                 *(ID_Array+3) = SN[3];
  288.                 return 1;
  289.         }
  290.         return 0;
  291. }

  293. /****************************************************************************************************************
  294. *函数名称:SYS_Init
  295. *函数功能:配置系统时钟树
  296. *函数参数:None
  297. *函数返回:None
  298. *使用示例:SYS_Init();
  299. *CreateBy:Veiko
  300. *Time:2015-5-1
  301. ****************************************************************************************************************/
  302. void SYS_Init(void)
  303. {
  304.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  305.     /* Init System Clock                                                                                       */
  306.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  307.     /* Unlock protected registers */
  308.     SYS_UnlockReg();

  310.     /* Enable HIRC clock (Internal RC 22.1184MHz) */
  311.     CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HIRCEN_Msk);

  313.     /* Wait for HIRC clock ready */
  314.     CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HIRCSTB_Msk);

  316.     /* Select HCLK clock source as HIRC and and HCLK clock divider as 1 */
  317.     CLK_SetHCLK(CLK_CLKSEL0_HCLKSEL_HIRC, CLK_CLKDIV0_HCLK(1));

  319.     /* Enable HXT clock (external XTAL 12MHz) */
  320.     CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HXTEN_Msk);

  322.     /* Wait for HXT clock ready */
  323.     CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HXTSTB_Msk);

  325.     /* Set core clock as HCLK_CLOCK */
  326.     CLK_SetCoreClock(HCLK_CLOCK);
  327.                
  328.                 /* Select UART module clock source as HXT and UART module clock divider as 1 */
  329.     CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE, CLK_CLKSEL1_UARTSEL_HXT, CLK_CLKDIV0_UART(1));
  330.                 CLK_SetModuleClock(UART1_MODULE, CLK_CLKSEL1_UARTSEL_HXT, CLK_CLKDIV0_UART(1));
  331.                 CLK_SetModuleClock(UART2_MODULE, CLK_CLKSEL1_UARTSEL_HXT, CLK_CLKDIV0_UART(1));
  332.                
  333.     /* Update System Core Clock */
  334.     /* User can use SystemCoreClockUpdate() to calculate SystemCoreClock. */
  335.     SystemCoreClockUpdate();
  336.                
  337.                 CLK_EnableModuleClock(I2C1_MODULE);    /* Enable peripheral clock */
  338.                 CLK_EnableModuleClock(UART1_MODULE);
  339.     CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);
  340.                 CLK_EnableModuleClock(UART2_MODULE);


  343.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  344.     /* Init I/O Multi-function                                                                                 */
  345.     /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
  346.     /* Set PD multi-function pins for UART0 RXD and TXD */
  347.     SYS->GPD_MFPL &= ~(SYS_GPD_MFPL_PD0MFP_Msk | SYS_GPD_MFPL_PD1MFP_Msk);
  348.     SYS->GPD_MFPL |= (SYS_GPD_MFPL_PD0MFP_UART0_RXD | SYS_GPD_MFPL_PD1MFP_UART0_TXD);
  349.                
  350.                 /* Set PA multi-function pins for UART1 RXD and TXD */
  351.     SYS->GPA_MFPL &= ~(SYS_GPA_MFPL_PA0MFP_Msk | SYS_GPA_MFPL_PA1MFP_Msk | SYS_GPA_MFPL_PA2MFP_Msk | SYS_GPA_MFPL_PA3MFP_Msk);   
  352.     SYS->GPA_MFPL |= (SYS_GPA_MFPL_PA0MFP_UART1_TXD | SYS_GPA_MFPL_PA1MFP_UART1_RXD |SYS_GPA_MFPL_PA2MFP_GPIO
  353.                                   |SYS_GPA_MFPL_PA3MFP_GPIO);
  354.                
  355.                 /* I2C1: GPE0=SDA, GPC4=SCL*/
  356.                 SYS->GPE_MFPL &= ~(SYS_GPE_MFPL_PE0MFP_Msk);
  357.     SYS->GPE_MFPL |= SYS_GPE_MFPL_PE0MFP_I2C1_SDA;
  358.                 SYS->GPC_MFPL &= ~(SYS_GPC_MFPL_PC4MFP_Msk);
  359.     SYS->GPC_MFPL |= SYS_GPC_MFPL_PC4MFP_I2C1_SCL;
  360.                
  361.                 /* UART2:PC2  PC3 */
  362.                 SYS->GPC_MFPL &= ~(SYS_GPC_MFPL_PC2MFP_Msk | SYS_GPC_MFPL_PC3MFP_Msk);
  363.                 SYS->GPC_MFPL |=  (SYS_GPC_MFPL_PC2MFP_UART2_TXD| SYS_GPC_MFPL_PC3MFP_UART2_RXD);
  364.                
  365.                 /* PB1-WakePin */
  366.                 SYS->GPB_MFPL &= ~(SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_Msk);
  367.                 SYS->GPB_MFPL |=  (SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_GPIO);
  368.                
  369.                 /* PB8-语音的BUSY检测引脚
  370.                    PB9 and PB10为浇花电机控制引脚
  371.                 */
  372.                 SYS->GPB_MFPH &= ~(SYS_GPB_MFPH_PB8MFP_Msk| SYS_GPB_MFPH_PB9MFP_Msk | SYS_GPB_MFPH_PB10MFP_Msk);
  373.                 SYS->GPB_MFPH |=  (SYS_GPB_MFPH_PB8MFP_GPIO | SYS_GPB_MFPH_PB9MFP_GPIO | SYS_GPB_MFPH_PB10MFP_GPIO);
  374.                
  375.     /* Lock protected registers */
  376.     SYS_LockReg();
  377.                
  378.                 UART_Open(UART0, 9600);
  379.                
  380.                 UART_Open(UART1, 9600);
  381.                 UART_EnableInt(UART1, UART_INTEN_RDAIEN_Msk);  /* 使能UART1的接收中断功能 */
  382.                
  383.                 UART_Open(UART2, 115200);
  384.                 UART_EnableInt(UART2, UART_INTEN_RDAIEN_Msk);  /* 使能UART1的接收中断功能 */
  385.                
  386.                 UART_Open(UART3, 115200);
  387.                 UART_EnableInt(UART3, UART_INTEN_RDAIEN_Msk);  /* 使能UART1的接收中断功能 */
  388. }




  393. /******************************************************End*******************************************************/


  396.         
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