摘 要

该论文名为多功能安全门锁系统设计，是嵌入式系统设计中的一个重要课题。随着科学技术的日新月异、飞速发展，在当今社会之中，高科技产品得到了广大的普及。人们在这个电子科技信息化的时代，感受着高科技带来的极大的便利和好处的同时对于高科技服务化的生活要求也变得越来越高。如何运用科学技术的力量使人们的安全防范措施更可靠，更有效的防止盗窃等犯罪行为，同时更方便快捷节省时间，成为了热门的研究课题。在日常生活中，人们通常比较关心自己家中门的安全性能。传统的门锁系统大多采用钥匙、智能卡（ID）等方式来解锁。使用钥匙、智能卡等传统的方式存在着钥匙卡片遗失、损坏或被盗取等问题。随着计算机技术飞速发展，现代的门锁系统多采用嵌入式的密码锁来实现门禁等功能。密码锁的好处是可以是人们不用每天随身携带钥匙或智能ID，这样不仅避免了因为钥匙的丢失或损坏无法进家门问题，同时也防止小偷偷走钥匙盗窃财物的隐患。

本次研究项目是实现一个嵌入式门锁系统。该嵌入式门锁系统的硬件部分包括树莓派及其它模块，其软件部分包括控制台putty、源代码以及相应的可执行的编译文件。它可以通过密码来控制门锁，也可以通过微型照相机来监控并发送访问者的照片，从而方便人们的生活。

关键词：树莓派、putty、嵌入式系统

Abstract

This multi-function door lock system design is an important topic in the field of embedded system. In modern society, technology and information has developed in a very rapid speed. People feel the great convenience and benefits from high technology in this electronic and high-tech era, at the same time the demand for high quality service is becoming much higher. Then how to take advantage of the science and technology to ensure customer’s security and safety to be more reliable and convenient has become a hot topic. In daily life, people are more concerned about their home’s safety. Traditional door lock system uses key, smart card and other ways to lock and open the door. Using keys or ID cards have a lot of problems like being destroyed or lost which may cause troubles to users. With the rapid development of the technology, people use coded lock to accomplish access controlling nowadays. Using coded lock has some advantages over traditional locks. There is no need for carrying a key or ID card all the time. What’s more, users don't have to worry about the loss of key or smart card. It is also very convenient to customers to open the door and save much more time.

This project is aimed at implementation of an embedded door lock system. The implementation of an embedded door lock system consists of hardware part: Raspberry Pi 3 and its modules and software part: putty, source c code and its corresponding executable file after compiling. It can control the door lock use password which can be changed by house owner and send visitor’s photo to house owner’s cellphone instead of knocking at the door.

Key Words：raspberry pi 3, module, putty, embedded system

目 录

第1章绪论 1

1.1电子密码门锁系统的概述 1

1.2 现状分析 1

1.3 课题研究内容 2

1.4 预期目标 2

第2章嵌入式门锁系统基本理论分析 3

2.1 门锁系统的基本结构及工作原理 3

2.2 主要模块介绍 4

2.2.1 树莓派3 4

2.2.2 键盘模块 6

2.2.3 反馈控制系统模块 7

2.2.4 微型照相机模块 8

2.2.5 蓝牙模块 9

第3章嵌入式门锁系统的软件设计与实现 10

3.1 软件系统的总体设计 10

3.2 软件系统的介绍 10

3.2.1 putty客户端 10

3.2.2 FileZilla服务器 12

3.3 主程序流程图 13

3.4 其他子程序以及调用函数 15

第4章整体系统的测试和结果分析 18

4.1 测试方法 18

4.2 观察结果 19

4.3 结果分析 20

第5章总结 21

参考文献 23

致谢 24

附录程序代码 24

第1章 绪论

• 1. 电子密码门锁系统的概述

随着科技的高度发展以及人们对于安全系统的需求提高，电子密码锁从以前的大型模块演变成现在的小型芯片设计。随着电子科技技术的不断进步，电子产品在人们的日常生活、工作、学习中起到越来越重要的作用，电子密码锁就是其中的产物。电子密码锁是一种系统根据人为输入反馈相应输出的电子产品。电子密码锁的原理是通过输入密码来控制电路或是芯片工作，从而控制机械的开关与闭合，以此来完成开锁、闭锁等任务。电子密码锁的特点是保密性好，编码量多,远远大于弹子锁，因此随机开锁成功率几乎为零；而且锁的密码可变，有相应的无码输入保护（即修改密码前必须先输入原先设定的密码或者相关确认信息），当输入密码多次错误后还会有相应的警报。电子密码锁操作起来简单易行、一学即会，在实用方面比传统机械锁更加便捷。电子密码锁在目前的安全防盗领域基本完全替代了传统的机械锁，解决了机械锁长久以来安全性能差、开锁麻烦等缺陷。同时，随着集成电路技术越发普及，现在的电子密码门锁系统普遍使用微处理器为核心的智能电子密码锁，可以外接多种硬件设备，从而使锁的功能更多样化，安全性能更高。

1.2 现状分析