|
本帖最后由 Veiko 于 2015-1-31 17:16 编辑 0 k4 |& p) Z0 a! U8 E% x0 t; } 分享方案前请各位容我说一下此方案能实现的功能(包括可扩展部分)：! ]0 R) g, G- V! q: A: o #### 想直接看方案演示视频请猛点 #### 1. STM32F072RB主控MCU,具有低功耗和掉电模式，在调电模式下通过刷卡或指纹传感器的触摸感应输出信号唤醒（指纹传感器和刷卡模块待机超低功耗），超级节能。 2. 指纹识别开门方式无本人授权无法破解，指纹传感器具有唯一ID，不能通过更直接换指纹传感器的方式开门，安全可靠性高。 3. SPI_Flash成本低，功耗小，掉电数据不丢失，擦写10W次以上可用于存储字库，语音编码，历史记录，注册信息等多种数据及开门参数，设备其他参数等。 4. OLED功耗低，显示效果优于同等价格的LCD，如Nokia5110 5. NY3P系列语音芯片一次性烧录，永久数据保存，工作电路简单，是超低成本的语音解决方案，使本方案人机交互体验更好。 6. 使用超低压差(该芯片应具有低压差，低功耗，低成本特性)LDO或REF芯片作为ADC参考电压的来源在每次开门时智能检测电池电量。 7. 注册及其他重要操作验证管理指纹，快捷，可靠。 8. 支持蓝牙串口（配合按键或其他一个插入检测），直接RS232或USB(HID或其他全速低速USB设备)方式连接PC或移动终端读取开门历史记录及注册记录，以及其他按键能完成的所有操作，使锁具结构设计更简单，使用更捷。【由于NUCLEO板没有引出USB接口，这里直接使用其带的USB转串功能与072MCU的UART2来与PC通信】 9. 可设置的误触发超时等待时间，根据使用习惯可人性化地延长设备电池使用时间。 10. 以上方案完成的前提下，主控MCU还剩余很多内部外设及外部接口资源，可预留进行扩展。 11. 支持远程报警和现场报警输出功能，出门在外更加放心。 12. 除指纹开门方式以外，其他所有开门方式支持屏蔽选项，根据使用场合不同，确定符合安全级别的开门方式，同时还能对功耗进行控制。 ------------------华丽温柔的分割线------------------- 以下是本次Demo演示板的框图，上面罗列的内容部份没有实现，但主要部分基本都完成了，并且为了即节约成本又能达到演示的效果，这里用把输出部分(如电机驱动电路，电磁铁驱动电路，报警输出电路等)省略了，统一在LCD上进行显示。进入正题，从方案的框图走起： 
由上图可以看出OLED显示屏、RC522【RFID读写卡模块】、W25X16存储芯片共用一条SPI总线，从系统工作流程上来看并不冲突，且节约IO资源，指纹传感器使用串口与主控MCU进行通信(命令传输：如对比，注册，删除，查询，复位等)，而整个系统又通过串口与PC相连接，当然在与PC相连接的时候这里需要一个转接电路或者转接线(顺便在这里提一种可以简化与PC串口通信的方案：使用ST官方的USB转串口例程进行修改后MCU直接通过USB与电脑连接，但通信用的上位机程序却可以直接基于UART开发，且无波特率限制,更方便的是ST提供了虚拟串口的驱动程序，当然要使用这种方法前提是整个系统的程序和数据存储空间够用，否则还是外加芯片吧！)。该方案不仅对用户的注册信息进行了记录(指纹ID号、卡号、RTC时间等)，同时还可以对使用情况作记录，设计时可以规定记录100条或200条，或者根据存储剩余量做更多的也可以，这样用户可以清楚的查询到何时谁开的门。 根据上面的框图还可以看到本次演示方案没有做的地方，主要原因是家里面不好制作PCB，原来在实验室的时候可以直接热转印腐蚀。所以较小器件和较复杂的电路都被省掉了，比如最关键的实现低功耗的电源管理电路，省掉的电源管理电路主要执行以下功能，主机可以通过控制对应IO的电平来达到关闭指纹传感器电源，和其他外部电源的功能，当然必须保留的是传感器触摸感应部分的电源以及刷卡模块的电源(刷卡模块通过指令进入低功耗状态，但必须保证刷卡时有中断输出)，当然单片机部分的低功耗就好办了，完全可以进入Stop模式，功耗相正常运行来说已经很低了，配合外部电路的情况下不管是用电池还是电源适配器对系统供电都没问题。 对于这次没有完成的地方，图中也有说明，可以根据实际需要添加防劫持功能(包括密码，指纹两个部份，IC卡一般不作防劫持功能)、组合开门方式、安全检测等，同时还可以加上外部效应电路和设备，完成开门动作和关门动作。 现在演示Demo完成了之后感觉片子还剩下好多IO和模块没有使用，这些都可以留待作为扩展接口，如果还不够的话你可以把JTAG接口改成J-Link接口，再不行把J-ink接口也配置成IO吧，但系统上电的时候最好加个检测，或延时，以便系统能够正常下载程序。 下面把各模块和整机的图小小展示一下： 
!!!原理图及引脚配置以及演示视频都请看二楼，其他资料的话后续有链接哦!!! 新的完善后的方案已经在后面的楼层(关于更新的功能回复已置项)发布~~ . j! d" W0 [4 Z( E4 Q" t* b, Q) k |
STM32固件库分享，超全系列整理
三创电子(Tcreate)-STM32F030核心板代码
STM32F0 ADC(DMA中断)多通道，注释超详细
FreeRTOS在STM32F030上的移植
基于STM32移植而引发的疑问经验分享
分享STM32F051中文参考手册（重制书签版）
游名：STM32F0+Trinamic智能步进驱动芯片TMC5160(最高20A)参考原...
【MCU实战经验】+STM32F030的步进电机加减速
STM32F0的中文技术参考手册（标签处理过）
基于STM32F030硬件SPI经验分享
7 L+ e/ ^0 m+ Q1 ]! x" ~! g: U
PS：今天整理了一下，把原理图也放在此楼吧(2015-1-16晚)5 o; \$ v7 \+ `; }
æ¹æ¡åçå¾
AD9格式的点后面的链接下载：
ADæ ¼å¼åçå¾ 当然，图里面都是序号，至于引脚的对应，则看这个链接，之前已经整理出来了
方案引脚配置表
----------------------------华丽温柔的分割线--------------------------- 当然不能只分享电路，下面就是程序固件的下载链接，但是出于工作的原因，指纹头驱动没有得到相关部门同意，不能分享给大家了，下面的工程是修改过能编译通过，其他模块(RC522,UART,OLED等)能正常工作的工程：8 a" g# }+ }' O6 j" ?
----------------------------华丽温柔的分割线---------------------------
下面来个视频SHOW一下工作时的况态，由于全是面包板和跳线飞来飞去的，看着就不是太美，反正功能实现了吧，原理图的话我想也不用画了吧【这个还请管理员通融一下，因为全数字的接口，连个电平转换都不需要，NECLEO板把5V和3.3V电源也给我们引出来了，基本上看系统框图就知道大概怎么工作的了，嘿嘿】 唉，楼主那天为了学视频处理也是醉了，学了SONY的VEGAS视频处理软，直到夜深人静不知道早上1点还是2点才把视屏处理完。 P4 ]. k# ]3 c! b* @
基于NUCLEO-072RB的高端指纹锁方案视频
----------------------------华丽温柔的分割线---------------------------
最后来说说后期的工作吧，据说可以申请开发费用，那后期还真得把电源管理部分的电路，密码输入功能及开门的输出效应部份加上，大体上就是说做一个产品出来，可以用，而且还得好用实用才行，想参考一下之前群里面那个哥们儿的方案(其实也不是方案，就是把那个板子做成NUCLEO板直接对接的方式，这样就不用连接线满天飞了，展示起来也应该相当不错的啦)。还有一个重要的地方就是，这个方案只做了下位机，上位机是用串口助手直接发的命令内容，这样看也不算完整的产品，所以后面准备用VB写个上位机的程序慢慢分享到论坛来(下位机会视情况将串口改成USB转串口，这里的区别相信前面内容看的仔细的坛友已经知道了),当然还有一件事儿就是当时跟管理员说的要分享hex文件，但这好像没什么意思，不如就分享一下各模块的代码吧，后后期会依次在这个贴子后分享，串口，SPI, 以及USB转串口方面的资料和工程文件，同时把RC522模块，OLED液晶模块的独立工程分享给大家。同时在这里也希望能抢一块3系的NUCLEO板。
好了，算是我写得比较长的文章了，平时大多时间在写代码，连年终总结也没这样子写过，希望坛子的管理员能给加精华呀！在这里祝愿坛友们新的一年幸福快乐。! }& M+ [0 _' e) y: }0 x
PS:STM32F334板子已换到了，50楼SHOW图直通车，请点以下链接：
SHOW图
, m; n u# I4 R" H! o
------------------------华丽的分割线--------------------------
【2015-1-25】又有好消息，新的高端配件回来了，准备有时间的话加密码和菜单功能哟，如果没加，就当是提了个方案吧，大家也不要责怪码农了…………，以下是新的神器照片楼层地址： 低功耗IIC接口触摸板(带中断输出)
----------------------------华丽温柔的分割线---------------------------5 [5 H0 A2 {5 M$ n7 A S3 W
【2015-1-23】一个免费的3D模型下载，可直接用于AltiumDesigner等软件，多种格式免费下载楼层直通链接：请点击* B0 n! Q0 F9 J
* J3 I1 V8 J3 y% i8 A
$ F) y6 g5 i& r' Q, p+ G U
. J+ a4 s, ^! I+ N8 p
+ w( w( |( p2 A% d
资料分享开始了，嘿嘿，偷偷告诉大家，以下的分享内容是有大用处的，比如把USB转串口改一下就成了EEPROM烧写器、USB读卡器，特制存储器，SPI_Flash读写器，CAN总线测试工具，SPI总线测试工具，IIC测试工具，并口控制器，这么多的神器，而且如果是STM32F072的话，内部有USB需要的时钟，不需要外接晶振就可以实现USB接口功能哦！！！你心动没有不知道:1 r6 d1 L- c: Z; u6 s$ H+ v6 z# Y
1. 方案文档
2. ST官方各版本Fx 和Lx的Cube下载，以及Cube Mx软件下载分享
3. NUCLEO-072RB原理图
4. STM32F103C8的虚拟串口(实际是与PC间通过USB交换串口数据)工程(Keil V512)
5. STM32F103C8虚拟串口延伸举例(实际是与PC间通过USB交换STM内存中的数据)(Keil V512)
) Q! S) ~7 N/ P, o7 G
1 b* m* S9 e+ a2 r' O& e5 i) n
5 U1 i8 u- I4 W$ T1 M) Y5 x6 o! J+ h
4 h% f1 w0 U: ], A, x5 m
2 j1 x1 K) ?( R/ C% o6 P, S* ^/ I
p: `# o, i4 |# P& }/ H
资料分享第二波---------------------------
1. STM32F0xx USB库
2. 再分享一个YouKu上下载的刘凯老师的USB视频 有需要的直接在网盘下; v# F$ ^3 M& T8 F
3. 用于ADC中值滤波的冒泡算法
4. USB_HID设备的学习资料，根据资料和STM32F0x或其他系列的官方USB库，可直接修改成你想要的HID设备，当时玩的时候收集了好久，不过更麻烦的是把里面的资料一个个看完：
0 X# i7 D; K; K$ D1 k
后期还会在本贴分享关于这次方案分享中方案模块的驱动程序，楼层地址为：
方案资料分享第三波
把Demo方案所用到的IO口及相关功能罗列一下：/ \" l2 k( q$ v4 l4 [! [0 u
1. 指纹传感器+ {3 y/ W3 L) R9 O+ E! @! i
BLH_POWER_5.0 ----------- 触摸感应供电，不断电直接接5V6 k0 B4 E) `& z" l; G" b# w
BLH_POWER_3.3 ----------- PC4(使用高低电平控制开/关，用以完成低功耗功能)
BLH_MCU_TX -------------- PA9 UART1_TX
BLH_MCU_RX -------------- PA10 UART1_RX; I/ o4 t7 t) j7 r+ m
BLH_INT ----------------- PA4(有触摸动作是输出高->可用上升沿中断将MCU从STOP模式唤醒)# O* X# x7 F! _& e
2. OLED模块
OLED_CS_sce ------------- PC25 G8 w T3 C' H4 _. g" U6 b
OLED_RES ---------------- PB0
OLED_DC ----------------- PC3
OLED_sdin --------------- PA7, E8 d* z- G, d. p) g4 T2 z) q
OLED_sclk --------------- PA5 T3 D1 _6 I) h* D6 }
3. W25X16模块
W25X16_CS --------------- PB139 Q; c/ c6 e2 Y0 L3 n" |4 p3 S
W25X16_CLK -------------- PA5
W25X16_MOSI ------------- PA73 m: v# N+ v/ k) H& F1 }" b
W25X16_MISO ------------- PA6/ W. M7 I- o# y, l
4. 蜂鸣器0 b& x) F( P \6 X3 K
BEEP_Ctrl --------------- PC8
5. RC522模块
RC522_CS ---------------- PC0
RC522_SCK --------------- PA5
RC522_MOSI -------------- PA7
RC522_MISO -------------- PA66 C# k6 b& Q2 P# F L4 D, S
RC522_RST --------------- PC12 \6 h/ p* N9 T6 c1 O( H
RC522_IRQ --------------- PC10
6. 按键, u J% H: Y" K% x8 R+ v3 E
UserButton -------------- PC13
7. PC串口' C# G. B! ^6 N! D0 a( g8 x
PC_MCU_TX --------------- PA2 UART2_TX
PC_MCU_RX --------------- PA3 UART2_RX9 ]0 `: m0 U8 i- r
点击回一楼
* c4 L; I6 c* p( v7 h- [
2015-1-19又到新神器模块--低功耗触摸按键板，配上之后再加个炫灯，想想都激冻(只是这个版本灯就不加了，只做演示嘛！)，啥都不说了，小弟是实在人，上图：
当然，最近时间很紧啊，年关公司事也多，所以如果实在不行，这里就只是介绍一个方案了，有了这个触摸按键，可以增加的功能就多了，设置菜单可以变得丰富多彩了，而且还可以加密码功能了，为什么不直接用机械按键？一切只为高端，呵呵。为什么又不用触屏，成本，功耗！0 w8 k9 I" @: M# a
. v& A! w+ U3 s8 z! H
【新消息】在不懈努力下，这个功能模块已经添加到方案当中，应用上添加了菜单与密码功能。请看后续的更新吧！
$ a3 R5 a- \ D, t
回首页
9 I8 Q' _- x, w; R) B9 z% M v
+ {9 A* L9 |8 C, [1 h. G
/ p% E& t4 @. Y
3D模型下载(免费哟) O( t6 c5 \* K8 `
! S5 j# _' h' F1 {( Q! G% j/ h
回一楼
ææ¶çæç»çæ´æºå±ç¤ºå¾
4 D/ C" N" \9 m
【2015-1-31】OK,经过楼主的努力，视频处理完了，下面是视频地址，希望大家喜欢支持！
# y- m) k: S [& @) ]4 x
基于NUCLEO-072RB的高端指纹锁方案演示视频. W% l5 ^0 E$ E) U9 Z, }* c
; y7 ^* k+ T/ t- g* L
在这里，我首先感谢论坛，感谢公司，感谢党，让我在这个环境优美的城市(成都，经常性PM2.5 -- 222及以上不等)，在快过年的时候有机会并成功地通过努力写代码获得这个“年终奖”。7 x3 i7 ^$ p C
其实拿到板子，我也想过要放弃，但有什么理由要放弃，作为一名程序猿，你应该要执着地完成自已所说过的一些事情或感兴趣的事情，比如果我的飞行器还在吃灰，后期有机会我还会继续做飞行器，比如说，纯为了兴趣，再添置几台仪器，比如说，比如说这些都慢慢在实现着，而这些不用工资，用什么，”本山大叔上春晚，屌丝码农上论坛“，牛奶会有的，面包会有的。所以我坚持了下来，发现每天认真做一点，哪怕是一小部分也是有进步的，最后就拿了这个奖，再次感谢论坛，感谢STM8/STM32群1和群2的苦命程序猿以及漂亮的群主管理员。
这边有多种指纹头子，半导体的和光学的
恩，你拿到便宜的吗？我问了几家都好像是70-80左右的
我们公司这边就是做指纹的，我不用拿便宜的
具体价格我却是不清楚的，你到www.finchos.com去看一下
这是工作优势呀，羡慕。。。
又不是直接送我，方案发了是要还的