摘 要

本文利用指纹识别技术与手机蓝牙通讯技术，设计了一款家用指纹识别密码锁，能够达到便携、安全的密码锁设计要求。本设计基于STM32单片机技术，能够实现指纹解锁、蓝牙解锁以及密码解锁。全文从硬件设计与软件设计两部分进行说明。

其中硬件部分介绍了指纹模块、蓝牙模块、显示模块、蜂鸣器模块的原理及选型，利用开发平台Altium Designer9绘制设计原理图，检查无误后完成实物焊接并进行调试。本文软件部分详细描述了指纹解锁、蓝牙解锁以及键盘密码解锁的工作原理与工作流程，利用开发平台Keil uVision5完成任务所需的代码的编写。

经调试，本设计能够实现指纹解锁、蓝牙解锁、密码解锁的任务要求，并且其成本低、操作便携、安全性强，适用于家用门禁系统。

关键词：STM32单片机；指纹识别；蓝牙通讯；密码锁

Abstract

This thesis describes the design process of a portable and safe household fingerprint identification combination lock based on fingerprint identification technology and mobile phone Bluetooth communication technology.This design is based on STM32 microcontroller technology, which can realize fingerprint unlocking, Bluetooth unlocking and password unlocking.

The full text is explained in two parts: hardware design and software design. The hardware part introduces the principles and selection of the fingerprint module, Bluetooth module, display module, and buzzer module. Draw the design principle diagram used the development platform Altium Designer9. After the inspection is correct, the physical object is welded and debugged.

The software part of this article describes in detail the working principle and workflow of fingerprint unlocking, Bluetooth unlocking and keyboard password unlocking, and complete the writing of the code required for the task used the development platform Keil uVision5. After debugging, this design can achieve the task requirements of fingerprint unlocking, Bluetooth unlocking, and password unlocking, and its low cost, portable operation, and strong security are suitable for home access control systems.

Keywords：STM32 microcontroller technology；fingerprint identification technology；Bluetooth communication technology

目 录

第1章 绪论 1

1.1指纹识别密码锁研究背景、目的和意义 1

1.2国内外研究现状及发展趋势 1

1.3论文工作及结构安排 2

第2章 基于STM32单片机的指纹识别密码锁基本原理 4

2.1指纹识别技术基本原理 4

2.2蓝牙通讯基本原理 7

第3章 基于STM32单片机的指纹识别密码锁系统技术方案和硬件设计 9

3.1基于STM32单片机的指纹识别密码锁拟采用的技术方案及措施 9

3.2单片机的选择 10

3.3 AS608指纹模块 11

3.4 SPP蓝牙模块 12

3.5 OLED显示模块 13

3.6蜂鸣器模块 13

3.7 继电器模块 14

3.8实物焊接 15

第4章 基于STM32单片机的指纹识别密码锁软件设计 17

4.1指纹识别模块软件设计 17

4.2蓝牙模块软件设计 20

4.3键盘锁模块软件设计 21

第5章 系统测试与分析 22

5.1硬件电路调试 22

5.2软件部分调试 23

5.2.1指纹解锁功能验证： 23

5.2.2 蓝牙解锁功能验证 25

5.2.3 键盘密码解锁功能验证 26

5.3软硬件联调 27

第6章 总结与展望 28

参考文献 29

致 谢 30

第1章 绪论

1.1指纹识别密码锁研究背景、目的和意义

在生活和工作中，财产，房屋，公司，银行财产以及一些重要的工作材料非常重要，人们经常使用锁来确保安全。然而，传统的机械锁具有许多缺点和缺点，例如需要保存多个钥匙，并且这些钥匙通常不容易保存并且容易丢失。一旦丢失了密钥，或者如果密钥被盗或遗忘，重新配置将非常麻烦，丢失的密钥很可能会被他人复制或使用。安全风险极大，并可能导致严重的财产损失。

现代社会科学技术不断发展，人们对安全的要求和标准逐步提高。不仅需要简单，而且还需要快速有效。生物特征识别技术能够很好地满足人们的需求，具有不易被遗忘，成熟的防伪功能，随时可操作等优点。与传统的解锁方法相比，生物识别技术更加安全，方便和保密。

1.2国内外研究现状及发展趋势

在科学技术不断进步的现代社会，数字技术在生活中的应用日益广泛。人们日常生活中对门禁系统的要求也越来越高，数字密码锁开始出现，IC卡也开始越来越多的被应用。随着新技术的成熟和发展，锁的安全性能逐渐提高，但不论是数字密码锁还是IC卡门禁系统，还是有很多不足，比如数字密码锁的密码可能会被遗忘、可能被泄露，不能更好地满足人们对安全性的要求。人们的需求也是不断变化着的，可以看出，变化的趋势是认证方式越来越简单，对安全性的要求越来越高[1]。

人类的生物特征具有唯一性，并且在相关技术的支持下可以测量、识别、验证及轻易不发生改变等特点[2]。因此，利用人类的生物特征来进行锁的设计，有不易被遗忘、不易被盗、不易被伪造、方便携带等优点。比之传统的机械锁和数字密码锁，能够更好地满足人们对安全性能和便捷性能的追求。