Smart Lock（簡(jiǎn)單密碼鎖）設(shè)計(jì)過程論述

項(xiàng)目背景

在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，隨著智能家居、智能安防的發(fā)展，智能門鎖在近幾年快速普及。作為智慧家庭入口，讓人們的生活方式從繁到簡(jiǎn)，在保障人身及財(cái)產(chǎn)安全之外，也為用戶帶來更加舒適的智慧家居體驗(yàn)。

在5天的線上學(xué)習(xí)之后，我們小組基本上了解了星火1號(hào)，在全組的一致肯定之后，我們決定利用星火1號(hào)，完成硬件搭建及測(cè)試，編寫程序，實(shí)現(xiàn)智能密碼鎖功能，如按鍵模式等等。

方案理念

通過RT-Thread的軟件系統(tǒng)的示例工程，讓我們更方便、更快捷的開發(fā)代碼，節(jié)省開發(fā)時(shí)間。我們購(gòu)買了薄膜按鍵，通過對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知，編寫了代碼在RT-Thread上來將薄膜按鍵和星火1號(hào)板連接起來。

我們重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了密碼鎖的按鍵模式。實(shí)現(xiàn)了4位密碼的輸入，當(dāng)密碼輸入正確，星火1號(hào)的顯示屏上將顯示“welcome”,當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤的時(shí)候，你可以重新輸入，連續(xù)五次密碼輸入錯(cuò)誤，密碼鎖將鎖定一段時(shí)間，不能再次輸入密碼，使得密碼鎖的安全性得到提升。
我們小組已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)上述功能。

項(xiàng)目框架圖：

過程論述

硬件結(jié)構(gòu)圖：

圖1：鍵盤電路圖

設(shè)計(jì)過程

通過杜邦線將薄膜鍵盤與星火1號(hào)板連接起來，通過RT-Tread軟件編寫程序。通過對(duì)輸入線的高、低電位的判斷，在用if語句來排列出0到9，和確定按鍵。

在主體程序中輸入密碼鎖的4位密碼，再通過數(shù)組記錄按鍵輸入的4位數(shù)字，與密碼鎖內(nèi)部存儲(chǔ)的靜態(tài)數(shù)組的密碼相比對(duì)，再按壓“#”符號(hào)，確認(rèn)輸入的數(shù)字，如果輸入4個(gè)數(shù)字與密碼鎖的密碼的相同，則顯示屏上顯示“welcome”；如果不相同，則可以重新輸入。

在輸入的五次循環(huán)且輸入錯(cuò)誤之后，程序?qū)㈥P(guān)閉，人員將不能再通過按鍵輸入數(shù)字。等待10秒之后（時(shí)間可以通過軟件系統(tǒng)調(diào)節(jié)），才能重新通過按鍵輸入數(shù)字，再重新對(duì)比。

程序編寫

項(xiàng)目主要通過兩個(gè)數(shù)組的不斷比對(duì)實(shí)現(xiàn)密碼的識(shí)別功能。

int stored[4]={2,5,8,0};
int temp[4]={0};

密碼比對(duì)：

if(Sub==4)
{
if(temp[0] == stored[0] && temp[1] == stored[1] && temp[2] == stored[2] && temp[3] == stored[3] && Sub==4)//
{
lcd_clear(WHITE); /* show RT-Thread logo */
lcd_show_image(0, 0, 240, 69, image_rttlogo);
lcd_set_color(WHITE, BLACK);
lcd_show_string(65, 110, 32, "Welcome!");
}
}

額外功能：

當(dāng)每次按下案件的時(shí)候都能夠發(fā)出蜂鳴聲，這是通過添加一個(gè)蜂鳴器的線程來實(shí)現(xiàn)的。

static void Beep(void)
{
while(1)
{
if(Bflag == 1 && flag == 0)
{
rt_pin_write(PIN_BEEP,PIN_HIGH);
//Delay(250);
rt_thread_mdelay(100);//Beep
rt_pin_write(PIN_BEEP,PIN_LOW);
flag = 1;
}
rt_thread_mdelay(10);
}
}

當(dāng)輸入五次錯(cuò)誤密碼以后通過添加一個(gè)線程實(shí)現(xiàn)一次10s的延遲以達(dá)到鎖定密碼鎖的目的，同時(shí)也確保每輸入五次錯(cuò)誤密碼后都會(huì)進(jìn)行一次上述操作。

else if (errornum >= 5)
{
lcd_clear(WHITE); /* show RT-Thread logo */
lcd_show_image(0, 0, 240, 69, image_rttlogo);
lcd_set_color(WHITE, BLACK);
lcd_show_string(65, 110, 32, "Locked!");
lockflag = 1;
}
void thread_entry(void *parameter)
{
while (1)
{
if (lockflag == 1)
{
rt_thread_mdelay(10000);
init();
}
}
}

實(shí)現(xiàn)效果

密碼輸入

未輸入狀態(tài)：

輸入狀態(tài)：

成功進(jìn)入：

報(bào)告密碼錯(cuò)誤：

密碼鎖因輸入多次錯(cuò)誤密碼而被鎖定：