[90]-218基于STM32设计的智能安防系统(微信小程序).pdf_基于STM32设计的智能安防系统(微信小程序).pdf资源-CSDN文库

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一、前言
1.1 项目介绍
【1】开发背景
【2】项目实现的功能
【3】项目硬件模块组成
1.2 设计思路
【1】整体设计思路
【2】整体构架
【3】微信小程序开发思路
1.3 项目开发背景
【1】选题的意义
【2】可行性分析
【3】参考文献
【4】摘要
【5】项目背景
1.4 开发工具的选择
【1】设备端开发
【2】微信小程序开发
1.5 系统框架图
1.6 系统功能总结
1.7 设备原理图
1.8 硬件实物图
二、硬件选型
2.1 STM32开发板
2.2 USB下载线
2.3 杜邦线（2排）
2.4 OLED显示屏
2.5 PCB版
2.6 AS608指纹模块
2.7 蜂鸣器模块
2.8 ESP8266 WIFI
2.9 稳压模块
2.10 电源插头
2.11 独立按键
2.12 MQ2 烟雾传感器
2.13  火焰检测模块
2.14 5V 电磁锁
2.15 震动传感器
三、腾讯云平台与微信小程序设计
3.1 登录云平台
【1】选择物联网平台
【2】进入产品控制台
【3】点击试用
【4】进入主页面
3.3 产品开发
【1】进入产品页
【2】新建产品
【3】填写产品信息
【4】产品创建完成
3.4 设备开发
【1】进入设备配置页
【2】配置物模型
（1）火焰检测
（2）烟雾检测
（3）门锁开关
（4）震动检测
（5）添加完成
【3】设备开发-主题列表
【4】交互开发-配置小程序

（1）产品展示页
（2）快捷入口配置
（3）编辑面板
（4）产品页面
【5】设备调试-新建设备
3.5 设备登录
【1】MQTT协议
【2】获取MQTT登录参数
【3】MQTT主题订阅与发布
【4】物联网平台端口号与IP
【5】模拟设备登录
【6】腾讯连连微信小程序
四、硬件设计
4.1 硬件连线
4.2 取模软件使用
4.3 通信协议
4.4 按键的功能说明
4.5 程序控制逻辑
4.6 KEIL工程
4.7 串口打印效果
4.9 下发命令处理
4.10 指纹录入
4.11 指纹搜索
4.12 指纹删除
4.13 更换云平台修改的地方
五、使用STM32代码的流程以及注意事项
5.1 第1步
5.2 第2步
5.3 第3步
5.4 第4步
六、STM32完整代码

一、前言  
1.1 项目介绍  
【1】开发背景  
随着科技水平的不断提升和物联网技术的广泛应用，智能安防已成为现代社会生活与企业管理中不可或缺的一部
分。传统安防系统局限于简单的物理防护和有限的监控能力，而现代智能安防系统则朝着集成化、网络化、智能
化的方向发展，更加注重用户体验、安全效能与实时响应。
近年来，随着智慧城市和智能家居概念的普及，人们对居住环境和办公场所的安全防范需求不断提高，要求安防
系统不仅要具备高效的防盗功能，还要能有效预防和预警火灾、有毒有害气体泄漏等突发安全事故，并实现远程
管理和控制。同时，用户对于安防系统的便捷性、个性化服务也有更高的期待，例如通过移动终端实时查看和操
控安防设备。
基于以上背景，本项目选择了高性能、低功耗且易于开发的STM32F103RCT6作为主控芯片，设计了一套全面的
智能安防解决方案。这套系统集成了指纹识别门禁、环境监测、远程数据传输与控制等多项功能，实现了对室内
安全状况的全方位立体保护。
系统不仅支持指纹识别解锁，采用电磁锁保证物理门禁的安全可靠；还通过火焰检测模块、MQ2烟雾传感器以及
震动传感器来实时监控室内的火灾隐患和非法闯入行为。同时，系统配置了SPI接口的OLED显示屏，方便本地用
户直观获取系统运行状态和告警信息；而通过独立按键输入管理员密码，进一步增强了系统的权限管理机制。

（5）远程监控与控制：集成ESP8266-WIFI模块，实现实时数据采集并通过无线方式上传至腾讯云IOT服务

器，确保数据的安全存储和远程访问。此外，开发了一款微信小程序，用户可通过小程序实时查看由安防系统上

传的最新数据，包括但不限于烟雾报警、火焰报警、非法入侵报警等信息，并支持远程控制门锁开关，轻松实现

远程开门功能。

（6）本地与远程双重报警：当系统检测到火焰或烟雾浓度超标时，本地蜂鸣器将立即启动声音报警，警示现场

人员可能存在安全隐患。与此同时，微信小程序也会同步收到报警提示，告知用户可能发生火灾或其他紧急情

况，以便用户迅速采取应对措施。

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【3】项目硬件模块组成

项目硬件模块组成主要包括以下几个部分：

（1）主控模块：

STM32F103RCT6微控制器：作为整个智能安防系统的核心，STM32F103RCT6是一款高性能、低功耗的32

位微控制器，拥有丰富的IO端口资源和强大的处理能力，负责整个系统的逻辑控制、数据处理和通讯任务。

（2）门禁控制模块：

5V电磁锁：作为执行机构，用于模拟门锁的开合动作，受STM32主控芯片控制，根据指纹识别结果实现门禁

开关。

AS608指纹模块：通过串口3与STM32连接，用于采集和识别用户的指纹信息，实现门禁系统的生物特征识

别功能。

（3）环境监测模块：

火光检测模块：实时检测环境中是否存在火源，为防火提供预警。

MQ2烟雾传感器：用于检测空气中烟雾浓度，当烟雾浓度过高时，提示可能存在火灾风险。

震动检测传感器：检测门窗是否遭受破坏性冲击，作为非法入侵的一种监测手段。

（4）显示与交互模块：

0.96寸SPI接口OLED显示屏：用于实时显示系统的工作状态、指纹识别过程提示以及各类环境监测数据。

4颗联排独立按键：用于用户操作，如管理员密码输入、指纹录入/删除确认等操作。

（5）无线通信模块：

ESP8266-WIFI模块：实现系统的无线通信功能，将本地采集的数据通过WiFi上传至腾讯云IOT服务器，同

时也接收来自服务器的指令，实现远程控制功能。

（6）报警模块：

蜂鸣器：在检测到异常情况如火警、烟雾报警或非法入侵时，本地蜂鸣器将发出声音警告，提示现场人员。



1.2 设计思路

【1】整体设计思路

（1）需求分析与功能定义

明确基于STM32设计的智能安防系统的目标，实现多功能集成化的家庭或办公场所安全防护。系统需要具备高度

自动化、智能化的特点，包括可靠的门禁管理、环境安全监测以及远程控制和报警通知功能。

（2）硬件设计

门禁模块：采用STM32作为核心控制器，配合指纹识别模块实现指纹解锁门禁，通过5V电磁锁实现门锁的实

际动作。

环境检测模块：集成火焰传感器和烟雾传感器，实时监测室内是否存在火源和异常烟雾浓度。

输入模块：设计4颗独立按键，用于管理员密码输入及系统设置操作。

显示模块：使用0.96寸SPI接口的OLED显示屏，展示系统状态、指纹录入提示、环境监测数据等实时信

息。

报警模块：本地安装蜂鸣器，当检测到火灾隐患时发出声音报警。

（3）通信模块与云服务

远程通信：添加ESP8266-WIFI模块，将本地采集的各种数据（指纹信息、门禁状态、环境监测数据等）通

过互联网上传至腾讯云IOT服务器，实现数据云端存储和处理。

微信小程序开发：开发一款微信小程序，通过与腾讯云IOT服务器接口对接，实时获取并展示设备上传的最

新数据，如各类报警信息，并允许用户远程查看和控制门锁状态。

（4）软件设计与实现

STM32固件编程：编写STM32的嵌入式软件，实现指纹识别匹配、电磁锁控制、传感器数据采集、按键事件

处理、数据打包上传等功能。

云服务端程序：开发云端服务应用程序，接收和处理STM32上传的数据，存储记录，并对外提供API接口供

微信小程序调用。

微信小程序开发：设计和实现用户友好的界面，实时显示环境安全状况，接收并显示告警信息，并具备远程

门锁控制功能。

（5）系统联动与流程设计

当环境检测模块检测到异常情况（如火焰或浓烟）时，一方面触发本地蜂鸣器报警，另一方面将报警信息通过

WIFI模块上传至腾讯云，再经微信小程序通知用户。用户收到报警信息后，可立即查看具体情况并远程控制门

锁，以便紧急情况下的快速响应。

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【2】整体构架

项目的整体构架主要围绕着STM32F103RCT6微控制器为核心展开，包含六个主要部分：数据采集、数据处理、

本地控制、远程通信、人机交互和报警提示。具体构架如下：

（1）数据采集层：

门禁数据采集：采用AS608指纹模块进行指纹信息的采集和识别，通过串口3与STM32主控制器进行通信。

环境监测数据采集：火焰检测模块捕获火源信号，MQ2烟雾传感器检测烟雾浓度，震动检测传感器感知潜在

的非法入侵行为。

（2）数据处理层：

STM32F103RCT6微控制器作为主控单元，负责处理和解析各个采集模块送来的原始数据，根据预设的算法

和规则判断是否出现异常情况，如火灾报警、非法入侵报警等。

（3）本地控制层：

根据数据处理的结果，通过GPIO接口控制5V电磁锁实现门禁的开关控制。

当环境监测数据达到阈值时，触发本地蜂鸣器发出报警音。

（4）远程通信层：

ESP8266-WIFI模块负责将本地采集的所有数据上传至腾讯云IOT服务器，实现数据的远程存储和访问。

同时，接收来自微信小程序的控制指令，实现远程对门禁系统的控制，如远程开门操作。

（5）人机交互层：

本地交互：通过0.96寸SPI接口的OLED显示屏显示系统状态、指纹录入提示及各类监测数据信息，四个独

立按键则用于输入管理员密码进行高级操作。

远程交互：设计微信小程序，用户通过小程序查看设备上传的最新数据（如烟雾报警、火焰报警、非法入侵

报警等），并能远程控制门锁。

（6）报警提示层：

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枕野.

2024-10-26

感谢大佬分享的资源给了我灵感，果断支持！感谢分享~

DS小龙哥

粉丝: 4w+
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