【基于單片機的智能門鎖設計14000字（論文）】

目錄PAGE2紫瑯職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）PAGE6基于單片機的智能門鎖設計摘要隨著人們生活水平的提高以及物聯(lián)網(wǎng)技術的蓬勃發(fā)展和應用，各種智能家居產(chǎn)品層出不窮，智能門的數(shù)量逐漸為公眾所使用，并將成為主要的安全手段，也是人們未來生活的工具。在智能家居系統(tǒng)中，門鎖作為人身和財產(chǎn)安全的第一道重要防線，在安全方面的重要性是不言而喻的。但是，目前的機械鎖解鎖方法單一，智能門鎖的安全性能和可靠性不高。本文正是根據(jù)這一要求，設計并實現(xiàn)了一種基于單片機的智能門鎖系統(tǒng)。面對當前社會中對于高安全性、高便捷度的追求，本設計最終確定利用STM32F103單片機作為核心控制器，搭載指紋解鎖模塊、密碼解鎖模塊、顯示模塊等必要電路，又針對各個必要電路進行硬件選型，形成了智能門鎖控制系統(tǒng)的硬件平臺。在本智能門鎖系統(tǒng)中，指紋模塊實現(xiàn)了指紋錄入、指紋檢測與開鎖的功能，密碼模塊實現(xiàn)了密碼錄入與修改、密碼檢測與開鎖的功能，顯示模塊則通過文字顯示出各操作的狀態(tài)。在軟件設計時，采用C語言編程在Keiluvision5軟件開發(fā)平臺設計了智能門鎖系統(tǒng)的軟件程序，實現(xiàn)了指紋與密碼雙解鎖的開鎖方式，提高了系統(tǒng)的安全性；在解鎖方式切換時采用按鍵切換方式，不但節(jié)約了成本，也有效的提高了操作的便捷度。驗證結(jié)果表明，整個系統(tǒng)實現(xiàn)了預期的解鎖功能。與目前市場上的智能門鎖相比，該系統(tǒng)具有價格親民、保護安全和低功耗的優(yōu)點，有效地提高了門鎖的安全性能，大大增加了智能門鎖系統(tǒng)的安全性能。關鍵詞：智能門鎖；單片機；AS608指紋模塊目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 IAbstract II目錄 11緒論 11.1研究的意義與目的 11.1.1課題研究意義 11.2智能門鎖的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.2.1國外研究現(xiàn)狀 11.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 31.3各章節(jié)研究內(nèi)容安排 32智能門鎖系統(tǒng)整體設計方案 52.1智能門鎖的設計需求 52.2智能門鎖系統(tǒng)總體設計 52.3本章小結(jié) 73智能門鎖系統(tǒng)硬件設計 83.1智能門鎖系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設計 83.1.1硬件設備選型 83.2智能門鎖系統(tǒng)的主要硬件 83.2.1STM32單片機 83.2.2AS608指紋模塊 113.2.3按鍵密碼模塊 133.2.4OLED顯示模塊 143.2.5舵機控制模塊 163.3智能門鎖系統(tǒng)的硬件電路設計 173.4本章小結(jié) 194智能門鎖系統(tǒng)軟件設計 204.1智能門鎖系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設計 204.2智能門鎖的軟件開發(fā)環(huán)境設置 214.3門鎖控制系統(tǒng)的軟件設計 224.3.1STM32主控芯片初始化 224.3.2AS608指紋模塊軟件設計 254.3.34*4矩陣鍵盤模塊軟件設計 294.4本章小結(jié) 325智能門鎖控制系統(tǒng)實物調(diào)試與驗證 335.1智能門鎖的指紋開鎖方式 335.1.1指紋錄入 335.1.2指紋開鎖 385.2智能門鎖的密碼開鎖方式 405.2.1密碼開鎖 405.2.2修改密碼 425.3智能門鎖的開鎖模式轉(zhuǎn)換 465.4本章小結(jié) 476總結(jié)與展望 486.1總結(jié) 486.2展望 48參考文獻 501緒論1.1研究的意義與目的1.1.1課題研究意義隨著互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，智能門鎖控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們出門必須帶鑰匙的習慣發(fā)生了改變，獨特的指紋解鎖、密碼解鎖讓智能門控系統(tǒng)的市場前景變得更加廣闊，傳統(tǒng)機械鎖的開鎖方式比較單一，并且缺乏相應的安防系統(tǒng)，同時機械鎖的鎖芯易銹蝕、易磨損，如果鑰匙不小心遺失，就會給個人以及家庭帶來巨大損失。智能門鎖意味著該門鎖是基于傳統(tǒng)的機械門鎖，并且在一定程度上實現(xiàn)了基于帳戶系統(tǒng)的功能，例如監(jiān)視管理、安全檢測等，從很大程度上消除了“管理員”的負擔，減少重復繁瑣的任務數(shù)量。計算機的引入擴展了智能門鎖的功能，用于打開門的傳統(tǒng)金屬鑰匙已被具有各種用戶卡的“鑰匙”所取代，在部分門鎖中電子帳戶匹配也已取代了機械匹配，跟隨著計算機系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)的匹配模式已從鎖體轉(zhuǎn)移到計算機內(nèi)[1]。在智能家居系統(tǒng)被廣泛使用的時代，如何設計出一種安全性能高、可靠性好、使用方便的智能門鎖系統(tǒng)，是各個制造商和設計師長期設計智能家居系統(tǒng)的重要目標。智能門鎖控制系統(tǒng)中的門鎖是指不同于傳統(tǒng)模式的機械門鎖，它是將現(xiàn)代信息科學、嵌入式技術與Wi-Fi無線通信技術、指紋識別等技術相結(jié)合，是具有更好識別用戶信息、安全預警性能、便捷性等優(yōu)點的智能門鎖[2]。隨著當今社會各種新技術的蓬勃發(fā)展，可以看到，智能門鎖控制系統(tǒng)的發(fā)展是大勢所趨。1.2智能門鎖的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀根據(jù)相關研究數(shù)據(jù)可知，在國外智能安全與家庭安全息息相關，智能門鎖的發(fā)展為人們的生活帶來了極大的便利，這是人們最喜歡的一種生活方式。相關研究表明，電子密碼鎖的研究早在20世紀30年代就開始了，早期在一些特殊場合就會運用到電子密碼鎖。隨著時間的推移，到了20世紀80年代后期，電子鎖專用的集成電路就應運而生了，跟隨集成電路的發(fā)展，電子鎖的體積也在不斷縮小，且可靠性得到了有效提高，但是電子鎖集成電路成本較高，尋常家庭負擔不起高昂的費用，所以電子鎖基本使用于一些安全性要求較高的特殊場合，而且需要有電源為之提供能量。綜上所述，電子鎖的發(fā)展受到了很大的局限，只能在一定范圍內(nèi)流行起來，難以普及。雖然專家對它的研究從未停止，但是卻一直沒有明顯的進展。到了20世紀末期，多數(shù)歐美國家和部分東南亞國家的微電子技術和通信技術都有了極大的提高，這兩項技術的發(fā)展為智能門鎖的發(fā)展提供了技術支持，推動了智能門鎖從特殊走向普遍的階段性發(fā)展，智能門鎖不再是大家可望不可即的物品，終于走入了大眾的視野。到了本世紀初，西方國家的電子密碼鎖技術發(fā)展相對先進、類型更加齊全。至此，智能門鎖已經(jīng)可以被廣泛的應用于生活中，使人們在日常生活中可以更加安全、更加便捷地實現(xiàn)門管理[2-3]。21世紀初，在西方發(fā)達國家，密碼鎖技術相對先進并且類型齊全。圖1-1是當前市場上智能門鎖的圖片。當前的電子密碼鎖已廣泛用于智能門禁系統(tǒng)中，并且通過各種更安全、更可靠的技術來實現(xiàn)門禁管理。智能門鎖的普及與區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展直接相關，目前，智能門鎖在歐洲、美國、日本和韓國等發(fā)達國家的普及率相對較高，但在某些發(fā)展中國家則較低?？萍荚谶M步，時代在發(fā)展，隨著時間的推移，智能門鎖技術也日益成熟，智能門鎖的成本正在逐漸降低，智能門鎖將在不久的將來成為門鎖的中流砥柱，市場需求也會迅速增長。圖1-1智能門鎖圖片1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀當前我國智能門鎖的研究事業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的時期。相比于西方發(fā)達國家，國內(nèi)針對于智能門鎖的研究起步較晚，但是在最近二十年間，國內(nèi)的智能門鎖研究卻取得了較大進展，智能門鎖市場也在最近二十年間得到了擴展壯大。隨著國內(nèi)對于智能門鎖系統(tǒng)研究的深入，越來越多的人投身于智能門鎖的研究中，各種研究機構(gòu)、高科技企業(yè)、高等院校不斷推出更為智能化的門鎖。從智能門鎖應用的現(xiàn)狀來看，其大部分應用領域都集中在高端場所，例如旅館、銀行、政府機構(gòu)或軍事機構(gòu)，而尚未在普通百姓家中得到推廣[4]。隨著智能家居的廣泛應用和當前各種技術的使用，普通電子門鎖的可靠性、便利性和安全性都得到了提高，智能門鎖在人民家庭生活中的地位變得越來越重要，這樣的家庭安全防護系統(tǒng)被越來越多的人熟知并使用，它獨特的安全性和便捷性很難用普通的機械門鎖來代替[5]。當前國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們需要的更多的是安全舒適的家庭生活。因此，近年來智能門鎖系統(tǒng)已被廣泛用作家庭安全系統(tǒng)的主要組件。智能門鎖系統(tǒng)被看作一種AI系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用身份驗證來控制門鎖開關，從而達到保護人民財產(chǎn)安全的目的。智能門鎖系統(tǒng)的市場需求非常廣泛，因此國內(nèi)外許多大中型智能家居公司都在智能門鎖的開發(fā)、研究和設計上投入了大量的人力和財力。越來越多的人關注到了智能門鎖領域的發(fā)展前景，也有越來越好的技術可以與智能門鎖系統(tǒng)相結(jié)合，智能門鎖系統(tǒng)也會發(fā)展到一個新的高度。1.3各章節(jié)研究內(nèi)容安排在本篇文章中，主要針對智能門鎖系統(tǒng)進行了設計，包括門鎖系統(tǒng)的硬件電路和軟件電路的設計。在硬件平臺搭建時，緊密貼合門鎖的實際需求，將常用的幾種元器件進行綜合對比，最終確定使用STM32F103單片機作為核心控制器，搭載密碼模塊、指紋模塊、顯示模塊等等必要電路來實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。在硬件平臺的基礎上，利用編程軟件對軟件程序進行了系統(tǒng)的設計，最終將程序?qū)胂到y(tǒng)中，進行實物調(diào)試，檢測智能門鎖系統(tǒng)是否有效地提高了系統(tǒng)的安全性和使用便捷度。因此，本畢業(yè)設計的主要內(nèi)容如下：第一章為緒論章節(jié)，在本章中利用文獻分析法，通過文獻分析得出了智能門鎖系統(tǒng)的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展情況，最后交代了本畢業(yè)設計的主要工作內(nèi)容；第二章為智能門鎖控制系統(tǒng)的總體設計章節(jié)，首先分析了智能門鎖控制系統(tǒng)的設計需求，根據(jù)需求分析又確定了智能門鎖系統(tǒng)整體設計方案以及各個模塊需要實現(xiàn)的功能；第三章為智能門鎖控制系統(tǒng)的硬件電路設計章節(jié)，在本章節(jié)利用綜合分析法，主要對智能門鎖系統(tǒng)的各個模塊進行硬件設計，在各種常用的元器件中進行了對比與選擇，基于對各元件的研究與分析，最終搭建了智能門鎖的硬件平臺，并介紹了各模塊的原理以及它們與STM32主控平臺的連接方式；第四章為控制系統(tǒng)軟件設計章節(jié)，在本章節(jié)中，首先根據(jù)系統(tǒng)功能的需要確定了整個系統(tǒng)的軟件工作流程，即對門鎖控制器進行了軟件設計，接著對STM32芯片的設置及其各個模塊的驅(qū)動的流程和功能進行了程序設計，最后對智能門鎖系統(tǒng)進行調(diào)試以及性能測試；第五章為實物調(diào)試驗證章節(jié)，通過對焊接好的實物電路板進行操作驗證的方法，對整個門鎖設計系統(tǒng)進行驗證分析，看是否滿足任務布置的要求；第六章為總結(jié)與展望章節(jié)，該章節(jié)針對于智能門鎖系統(tǒng)設計的總體工作內(nèi)容和重點進行了總結(jié)，歸納出了在該設計中已完成的部分，并結(jié)合生活實際需要與科技發(fā)展情況，指出該系統(tǒng)設計中仍存在的不足與今后的發(fā)展方向。

2智能門鎖系統(tǒng)整體設計方案2.1智能門鎖的設計需求近二十年來，國內(nèi)的智能門鎖研究取得了巨大成就，然而在取得成就的同時也無法忽視其發(fā)展所受到的制約。當前的智能門鎖市場行業(yè)制度、服務體系并不完善，這就導致了智能門鎖無法對所有人推廣使用。經(jīng)過調(diào)查，在大多數(shù)情況下人們不會選擇智能門鎖的原因是智能門鎖存在運行不穩(wěn)定、操作復雜、價格昂貴等。在本次設計中，需要提高智能門鎖的使用便捷度、運行安全性和價格的合理性。因此，對于需要高安全性能的智能門鎖控制系統(tǒng)，其設計要求應注重構(gòu)建安全、穩(wěn)定、易于使用的智能門鎖系統(tǒng)。根據(jù)該系統(tǒng)中智能門鎖系統(tǒng)的設計要求，整個系統(tǒng)的設計過程應集中安全性高、穩(wěn)定性好、操作簡單的三個原則上[6]。原則主要內(nèi)容如下：安全性高：在日常生活中，門鎖保護著用戶家庭的財產(chǎn)安全，在購買門鎖時，用戶最先考慮的就是門鎖的安全性。因此，在門鎖系統(tǒng)的設計時應當將安全性能放在首位考慮；穩(wěn)定性好：智能門鎖系統(tǒng)在實際運行時必須保證不能經(jīng)常出現(xiàn)問題，當用戶操作系統(tǒng)時，系統(tǒng)要及時準確地做出響應，這就對門鎖的穩(wěn)定性提出了很高的要求；操作簡單：智能門鎖系統(tǒng)的出現(xiàn)的是為了方便廣大用戶的生活，所以智能門鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應當盡可能簡單，其操作方式也應適當簡化，以便于它的安裝與使用；綜上所述，智能門鎖系統(tǒng)在設計時應在保證安全性的前提下，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，盡可能簡化操作。2.2智能門鎖系統(tǒng)總體設計在前一節(jié)中，已經(jīng)對門鎖的相關需求進行了分析，本文設計利用STM32單片機與其他硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)建了智能門鎖系統(tǒng)?；赟TM32單片機的智能門鎖系統(tǒng)，為了實現(xiàn)解鎖的功能，總體方案設計主要包括控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計。該方案設計是利用主控平臺進行指令的接收與對其它模塊的控制，實現(xiàn)門鎖的開閉，如圖2-1所示門鎖系統(tǒng)主要包括了顯示模塊、按鍵密碼模塊、指紋解鎖模塊以及舵機電路等等。圖2-1門鎖整體設計方案根據(jù)智能門鎖系統(tǒng)的總體設計，整個硬件系統(tǒng)主要由主控平臺、密碼模塊、電源管理模塊以及下載調(diào)試電路等組成。在智能門鎖系統(tǒng)的總體設計中，各個模塊實現(xiàn)的功能是：顯示模塊使用的是4針0.96寸OLED顯示器，主要負責密碼顯示以及顯示各項操作的提示；作為主要控制平臺，STM32F103芯片主要負責解密密文、驗證匹配以及控制和驅(qū)動門鎖；AS608指紋解鎖模塊和4*4矩陣鍵盤模塊共同作為解鎖模塊。前者實現(xiàn)了指紋解鎖的功能，后者實現(xiàn)了密碼的解鎖；電源管理模塊為整個系統(tǒng)提供電壓，使STM32F103芯片、AS608指紋解鎖模塊以及4*4矩陣鍵盤模塊等其他模塊能夠正常工作；晶振通過結(jié)合單片機內(nèi)部電路，產(chǎn)生STM32F103單片機所必須的時鐘頻率，為STM32F103芯片、AS608指紋解鎖模塊以及按鍵密碼模塊提供一個統(tǒng)一的時鐘頻率，使各個模塊能夠保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。本系統(tǒng)總體設計選擇STM32F103芯片作為主控平臺的核心控制器，它可以滿足數(shù)據(jù)處理和門鎖驅(qū)動控制的要求，并利用AS608指紋模塊以及4*4矩陣鍵盤模塊，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的開鎖功能。2.3本章小結(jié)本章首先分析了當前智能門鎖系統(tǒng)的設計要求，根據(jù)安全便捷的應用需求，選擇了AS608指紋模塊和4*4矩陣鍵盤模塊作為智能門鎖系統(tǒng)設計的兩種開鎖方法，并分析了各模塊的主要功能。此后，又提出了智能門鎖控制系統(tǒng)的總體設計方案，為后續(xù)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設計提供了強大的支持。

3智能門鎖系統(tǒng)硬件設計3.1智能門鎖系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設計根據(jù)智能門鎖系統(tǒng)的設計需求，全面的設計出了智能門鎖系統(tǒng)的硬件電路的總體結(jié)構(gòu)，其中包括以STM32F103單片機為核心的主控平臺、由密碼模塊和指紋模塊組成的開鎖模塊、電源管理模塊和其他模塊。3.1.1硬件設備選型智能門鎖系統(tǒng)的STM32F103主控制平臺需要一個精確的時鐘信號，該信號由8M外部RC振蕩器電路、電源電路、復位電路和調(diào)試接口電路組成。密碼解鎖模塊主要通過矩陣鍵盤的按鍵輸入密碼，控制主控平臺的繼電器打開門鎖驅(qū)動模塊；指紋解鎖模塊的主要功能是實現(xiàn)指紋解鎖，先后通過錄入指紋、檢驗指紋、核對指紋等過程來保證門鎖的安全性。智能門鎖系統(tǒng)采用的電源是外部穩(wěn)壓電源，在單片機內(nèi)部將市電轉(zhuǎn)化為12V的直流電壓，通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后分別得到智能門鎖系統(tǒng)所需要的3.3V與5V直流電源，輸出的直流電壓3.3V供STM32芯片，5V電壓給門鎖驅(qū)動電路供電[7]。表3-1智能門鎖的元件清單元件名稱型號數(shù)量1STM32單片機STM32F103C8T6120.96寸OLED顯示器4針13揚聲器8Ω2W14語音模塊JQ890015舵機SG9016指紋模塊AS60817獨立按鍵——163.2智能門鎖系統(tǒng)的主要硬件3.2.1STM32單片機例如STM32F103的ARM系列處理器和其他芯片在智能家居、無線通信、視頻監(jiān)控和Internet等許多當前領域中具有更廣泛的應用。本系統(tǒng)選擇STM32F103芯片作為核心控制器，主要是考慮到其具有Cortex-M3內(nèi)核、豐富的系統(tǒng)資源和強大的在線調(diào)試功能等眾多優(yōu)點。STM32F103C8T6單片機一個有48個引腳，采用LQFP48引腳封裝，具體封裝圖如圖3-1所示，其采用哈佛結(jié)構(gòu)和獨立外部存儲結(jié)構(gòu)，主頻率高達72MHZ，運行安全可靠，又具有較高的集成度和運行速率，故而，可以較好的實現(xiàn)智能門鎖系統(tǒng)的軟硬件設計[8]。圖3-1STM32F103芯片封裝圖在以STM32F103C8T6芯片為核心控制器的主控平臺中，為了系統(tǒng)運行時各部分可以保持同步，就需要在一個系統(tǒng)中使用同一個穩(wěn)定、準確的時鐘，因此，在此處使用外部8M晶體振蕩器為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。電路圖如圖3-2所示，其中10pF接地電容器連接到晶體振蕩器的兩側(cè)。圖3-2STM32F103時鐘電路圖若系統(tǒng)調(diào)試時發(fā)生錯誤且無法返回時，復位電路可以將當前操作狀態(tài)恢復到初始狀態(tài)。為了方便智能門鎖系統(tǒng)的調(diào)試，可以在STM32主控制平臺中設置一個復位電路，如圖3-3所示，核心控制芯片STM32的NRST引腳是系統(tǒng)的復位引腳。當輸入為低電平信號時就可以復位系統(tǒng)。圖3-3STM32F103復位電路圖除時鐘電路和復位電路外，STM32主控制平臺還包含電源和下載電路。以STM32F103C8T6為核心控制器的主控制平臺的電路設計如圖3-4所示。圖3-4STM32F103電源電路及下載電路圖3.2.2AS608指紋模塊如圖3-5和圖3-6為AS608指紋模塊實物圖，圖3-5為AS608指紋模塊的主視圖，可以看見該模塊的指紋檢測區(qū)，圖3-6為AS608指紋模塊的左視圖，可以觀察到該模塊的連接方式。AS608模塊采用8針控制接口，電源電壓為3.3V，除此之外還應注意不得使用5V電源。該模塊有兩條通信總線，分別為串行通信（TX，RX）和USB通信（D+，D-）的通信總線；由于串行通訊在編程時的操作會比較簡單，故而串行通訊是實際操作時比較常用的一種通信方式雖然它在編程時操作簡答，但是其兼容性不好，這也是不可忽視的一個缺點。此外，若使用USB通訊，其編程相對困難，但是USB作為最常用的總線接口，具有良好的兼容性[9]。圖3-5AS608指紋模塊實物主視圖圖3-6AS608指紋模塊實物左視圖以STM32單片機為例，如圖3-7為STM32單片機與AS608指紋模塊的連接方式，AS608模塊touch引腳接到單片機的普通I0上，當有指紋按下，該引腳就觸發(fā)一個高電平信號；TX、RX引腳分別接到單片機的PB11、PB10串口引腳上[10]。圖3-7AS608指紋模塊電路連接圖3.2.3按鍵密碼模塊此次系統(tǒng)的設計中，矩陣鍵盤也被叫做4*4行列式鍵盤，這種鍵盤的基本構(gòu)造就是行線方面安排了4條I/O線，列線方面安排了4條I/O線，然后在每條行線和列線交叉的地方設置按鍵，按鍵總體數(shù)量為16個。這種行列的排列方式能夠幫助單片機中I/O口的利用率迅速提高，具體排列方式如圖3-8所示：圖3-84*4矩陣式按鍵的接法對比獨立式按鍵法來說，單片機的按鍵數(shù)量多出了整整一倍，而且單片機的線數(shù)越多，兩者在按鍵數(shù)量上的區(qū)別就越明顯，一般都是16個按鍵，但是增加一條線單片機就會變成20個按鍵，也就是增加了4個按鍵，但是獨立式按鍵只會增加1個按鍵。所以能夠發(fā)現(xiàn)，矩陣法連接鍵盤確實是最合適的方式，但是確實也存在一定的復雜特征，一般使用行掃描法確認按鍵狀態(tài)。第一，就是周而復始的對低四位施加獨立的低電平，進而判斷鍵盤的狀態(tài)，在低位中選擇一列線將其設置為低電平狀態(tài)，進而開始判斷行線的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)某行處于低電平就可以延長時間達到消除抖動的目的。進而開展第二次的判斷，如果判斷結(jié)果依然屬于低電平，那么證明目前鍵盤存在一種情況，就是有按鍵處于按下狀態(tài)并且閉合按鍵屬于低電平狀態(tài)下的4個按鍵之中任意一個。緊接著，第三個判斷就是用于判斷目前閉合鍵在結(jié)構(gòu)中的具體位置，主要的方法為：按照次序?qū)⒘芯€設置為低電平狀態(tài)，并且在一列線為低電平時讓其他列線保持高電平。然后就開始監(jiān)測不同行線的電平狀態(tài)；一旦發(fā)現(xiàn)某個行線處于低電平狀態(tài)，則判斷閉合按鍵的位置的方式就是找出與它同樣處于低電平狀態(tài)的列線交叉處的按鍵[11-13]。如圖3-9為4*4矩陣鍵盤按鍵與實物的對應圖，第一行分別為7、8、9、關；第二行分別為4、5、6、NULL；第三行分別為1、2、3、選擇；第四行分別為取消、0、確認、選擇。圖3-94*4矩陣鍵盤與按鍵對應圖3.2.4OLED顯示模塊按照圖3-10所示，能夠觀察到OLED顯示模塊的運行機制，其中圖3-11展示的是這種顯示屏的實物結(jié)構(gòu)。在智能門鎖的設計中，通過在不斷地比較以及權(quán)衡利弊之后最終確定選擇0.96寸OLED顯示器，這種顯示器的分辨率為128*64。OLED又被稱為有機發(fā)光二機管，其基本特點即使能夠自己發(fā)射光源，視角非常廣闊以及耗電的水平比較低，操作流程比較簡略和內(nèi)部構(gòu)造比較簡單，這是學界公認的未來應用范圍將會迅速普及的平面顯示器新興應用技術。圖3-10OLED顯示控制電路圖3-11OLED顯示屏實物圖OLED顯示屏和傳統(tǒng)的LCD顯示屏結(jié)構(gòu)存在著巨大的差異，首先就是因為能夠自己發(fā)射光源，所以其無需配置額外的背光燈，這樣一來其內(nèi)部的構(gòu)造就變得更加的簡單，所以相對于LCD顯示屏的尺寸也會變得更薄，給觀眾的觀看感覺也就變得更加舒適。不過，其缺點就是一次性只能控制8個點陣，而且必須是垂直方向上的，所以垂直方向的坐標選擇范圍只能是0~7，但是水平方向上的選擇范圍則是0~127。3.2.5舵機控制模塊如圖3-12所示，該圖為舵機實物圖片，該硬件在電路中的作用是模擬門鎖的開關與閉合。在智能門鎖控制系統(tǒng)中，選用型號為21.5mm*11.8mm*22.7mm的SG90舵機，通過舵機的機臂旋轉(zhuǎn)角度來判斷門鎖系統(tǒng)的運行情況，當機臂擺動90。時，即表示現(xiàn)實中的門鎖開啟；當機臂擺動0。時，表示門鎖閉合。舵機使用3.3V電壓驅(qū)動，其標號為S的端口與STM32單片機的PB0端口相連，VCC端口接3.3V電源電壓，GND端口接地，具體連接情況如圖3-13所示。圖3-12舵機實物圖圖3-13舵機控制電路連接圖3.3智能門鎖系統(tǒng)的硬件電路設計在智能門鎖系統(tǒng)的硬件電路設計中，STM32F103主控平臺作為控制系統(tǒng)的核心，通過它的GPIO串口分別搭載繼電器、電源管理模塊，其中電源管理模塊一方面給STM32芯片提供穩(wěn)定可靠的直流電源，另一方面作為STM32F103單片機控制繼電器動作使舵機開鎖的電源。根據(jù)本章前幾節(jié)中對必要電路的獨立設計，其中包含STM32主控制平臺、AS608指紋模塊、4*4矩陣鍵盤模塊，OLED顯示模塊和門鎖驅(qū)動電路等，經(jīng)過一系列整理合并后得到智能門鎖系統(tǒng)電路圖如圖3-14所示。圖3-14智能門鎖電路圖3.4本章小結(jié)作為其他模塊的控制核心，STM32F103芯片配備了4*4矩陣鍵盤模塊、AS608指紋模塊、電源管理模塊、門鎖驅(qū)動電路以及其他必要的外圍電路。在本章節(jié)中對這些主要模塊進行詳細的硬件電路設計，最終將各個模塊的設計集成在一起，獲得了系統(tǒng)的整體硬件電路，為解鎖智能門鎖系統(tǒng)提供硬件支持平臺。4智能門鎖系統(tǒng)軟件設計4.1智能門鎖系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設計智能門鎖控制系統(tǒng)的軟件設計包括指紋、密碼檢測程序和門鎖控制模塊的程序設計兩個部分，如圖4-1所示是智能門鎖系統(tǒng)總體軟件的主要結(jié)構(gòu)框圖，檢測部分主要負責指紋的錄入與檢測、密碼的錄入，而門鎖控制端主要負責舵機的開啟與關閉的驅(qū)動控制。圖4-1智能門鎖控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖在本智能門鎖系統(tǒng)總體軟件設計流程如圖4-2所示，通過按鍵選擇開鎖模式，首先確定使用何種開鎖模式。若使用指紋開鎖模式，則將需要驗證的指紋與錄進系統(tǒng)的指紋進行比對，如果比對成功，則門鎖打開；若使用密碼開鎖模式，則需要通過4*4矩陣鍵盤輸入密碼，驗證的輸入的密碼是否與錄進系統(tǒng)的密碼匹配，如果密碼匹配，則門鎖打開，否則關閉。在密碼開鎖模式下，如果輸入的密碼錯誤次數(shù)達到三次及三次以上，智能門鎖系統(tǒng)將會鎖死，若想再次開鎖，則需要驗證管理員身份。圖4-2智能門鎖控制系統(tǒng)流程圖在智能門鎖系統(tǒng)中，通過指紋核驗與密碼核驗、繼電器驅(qū)動舵機實現(xiàn)了開鎖的整個流程，完成了門鎖系統(tǒng)的整體軟件設計：（1）通過矩陣鍵盤輸入和修改密碼，密碼匹配門鎖打開，密碼錯誤則不打開，由舵機模擬出開門關門效果。系統(tǒng)設置有最大輸入密碼和最大錯誤次數(shù)，錯誤次數(shù)超出設定值則鎖死系統(tǒng)，需要驗證管理員密碼才能解鎖系統(tǒng)。如果密碼泄露，可以修改管理員密碼和用戶密碼，密碼掉電不丟失，無需重復修改。（2）管理員身份錄入指紋，支持300個指紋錄入，支持錄入和刪除指紋，通過指紋匹配解鎖門禁系統(tǒng)，由舵機模擬出開門關門效果。（3）STM32主控平臺對接收到的密文進行解密功能處理后，得到明文，接著通過控制模塊的解鎖命令對明文進行比對認證。驗證成功后，繼電器驅(qū)動舵機打開。4.2智能門鎖的軟件開發(fā)環(huán)境設置在智能門鎖控制系統(tǒng)中，門鎖的硬件控制核心是STM32F103主控芯片，根據(jù)ARM系列芯片的應用需求，選擇的軟件開發(fā)環(huán)境是大多數(shù)人所使用的Keil_5uvision_5。Keiluvision_5軟件開發(fā)平臺的優(yōu)點是界面操作簡單、軟件編程快速有效、支持在線仿真。根據(jù)調(diào)查，全球有超過100000個軟件和硬件開發(fā)工程師使用該軟件對項目進行開發(fā)和驗證仿真。與其他各種軟件開發(fā)平臺對比，Keiluvision5軟件有著不可替代的優(yōu)勢，該軟件無論是在結(jié)構(gòu)還是在功能上都有著強大的功能，除此以外，它還是一款支持C語言開發(fā)的軟件編程系統(tǒng)。Keiluvision5不僅可以大大提高開發(fā)者的編程效率，并且其設計出的代碼也會更加具有條理性，利用它開發(fā)出來的程序也更容易被其它開發(fā)者讀取和理解，這在另一方面也變相促進了智能門鎖系統(tǒng)的發(fā)展，使得越來越多的人可以參與到智能門鎖控制系統(tǒng)的研究開發(fā)中來。4.3門鎖控制系統(tǒng)的軟件設計智能門鎖控制系統(tǒng)為了實現(xiàn)雙重模式開鎖的功能，在硬件設施上選用了4*4矩陣鍵盤和AS608指紋模塊，它的實現(xiàn)過程是通過按鍵確定開鎖方式，若為指紋開鎖方式，則通過比對指紋確定是否打開門鎖；若為密碼開鎖方式，則通過比對密碼確定是否打開門鎖，如果密碼錯誤超過限制，還需要將門鎖鎖死，因此需要對STM32F103主控平臺、AS608指紋模塊、4*4矩陣鍵盤模塊以及門鎖(舵機)驅(qū)動繼電器等進行軟件的設計。4.3.1STM32主控芯片初始化在上一節(jié)中，使用Keiluvision_5軟件構(gòu)建了一個軟件開發(fā)平臺，該平臺實現(xiàn)了STM32庫功能和配置文件的添加，若要完成系統(tǒng)的整體設計，仍舊缺少一部分要素，因此，在軟件設計中，還需要實現(xiàn)STM32芯片的系統(tǒng)時鐘、中斷控制器以及輸入和輸出GPIO引腳的軟件設計。為了完成STM32單片機與AS608指紋模塊實現(xiàn)指紋解鎖以及與4*4矩陣鍵盤模塊實現(xiàn)密碼解鎖的兩大功能，在Keil_5軟件中需要對STM32芯片進行初始化設計。如圖4-3所示程序為智能門鎖系統(tǒng)的主函數(shù)程序部分，該部分對各變量進行了定義，設置系統(tǒng)的默認管理員密碼為“000000”、默認用戶密碼為“111111”。圖4-3變量定義在實際運行中，不得不考慮到系統(tǒng)運行的功率損耗，因此需要為STM32單片機設計一個功能完善的時鐘系統(tǒng)，以此來達到降低智能門鎖控制系統(tǒng)的功率損耗的目的。在一般情況下，普通的單片機只需要配置好一些GPIO引腳的寄存器就可以實現(xiàn)目的，但是由于STM32單片機的特殊性，就需要額外再增加一個重要步驟，即進行外設時鐘設置[14]。如圖4-4所示為系統(tǒng)的時鐘配置程序，在STM32單片機中一般選擇的高速外部時鐘HSE，它的頻率范圍一般為4MHz~16MHz，本系統(tǒng)選擇的是8MHz。圖4-4系統(tǒng)時鐘配置在實際操作中，每一步操作都需要有時間間隔，這就需要使用定時器，因此在軟件設計時還需要使用到STM32的定時器中斷程序，如圖4-5所示是控制系統(tǒng)的中斷配置程序。圖4-5系統(tǒng)中斷程序如圖4-6所示，智能門鎖控制系統(tǒng)的各個子模塊驅(qū)動均涉及到相應引腳的配置，STM32的GPIO引腳可分為輸入和輸出兩種模式，可根據(jù)外部設備的需要進行不同模式的選擇，模式配置完成后，還需要對它的速度進行配置。選擇匹配速度的輸出驅(qū)動模塊，可以降低功耗和噪聲。圖4-6GPIO引腳設置在智能門鎖系統(tǒng)的軟件設計中，需要對整個系統(tǒng)的延時進行設置，通過STM32的時鐘得到微秒級和毫秒級的程序為下圖4-7所示：圖4-7延時函數(shù)4.3.2AS608指紋模塊軟件設計如圖4-8所示為AS608指紋模塊的部分程序，該部分程序表示AS608模塊正在檢測指紋，處于感應狀態(tài)。圖4-8感應狀態(tài)部分程序AS608指紋模塊主要功能就是錄入指紋、檢測指紋，當其處于錄入指紋工作狀態(tài)時，其工作流程如下圖4-9所示：圖4-9錄入指紋流程圖如下圖4-10所示程序即為AS608指紋模塊的錄入新指紋中檢測指紋圖像的程序。圖4-10錄入指紋程序如下圖4-11和圖4-12所示為智能門鎖控制系統(tǒng)中AS608指紋模塊的指紋特征生成程序和特征比對程序。在生成指紋特征時，單片機將從ImageBuffer中提取的原始圖像生成指紋特征文件，最后將其存儲在CharBuffer1或CharBuffer2中。在對比指紋特征時，又會精確比對CharBuffer1與CharBuffer2中的特征文件，得出指紋是否匹配的結(jié)論。圖4-11生成特征程序圖4-12比對指紋特征程序新指紋錄入成功后即可利用指紋進行開鎖操作，在該操作中，程序流程圖設計如圖4-13所示：圖4-13指紋開鎖流程圖指紋開鎖環(huán)節(jié)利用if函數(shù)進行條件判斷，首先獲取圖像，圖像獲取成功后生成圖像特征，再將圖像特征進行搜索匹配，特征匹配成功門鎖打開，反之門鎖閉合。部分程序如圖4-14所示。圖4-14刷指紋操作部分程序4.3.34*4矩陣鍵盤模塊軟件設計在智能門鎖系統(tǒng)中，利用密碼解鎖最重要的就是對矩陣鍵盤輸入的密碼進行匹配驗證，當錯誤密碼輸入次數(shù)達到三次時，系統(tǒng)會觸發(fā)門鎖鎖死程序，想要再次打開門鎖，必須進行管理員身份驗證。具體流程圖見下圖4-15。圖4-15密碼解鎖流程圖在智能門鎖控制系統(tǒng)中，利用4*4矩陣鍵盤實現(xiàn)密碼開鎖，對于密碼開鎖的軟件程序設計如圖4-16和圖4-17所示，該部分程序表示模塊正在獲取密碼以及顯示密碼。圖4-16密碼顯示程序圖4-17獲取密碼程序在本章首節(jié)中提到若輸入密碼錯誤次數(shù)超過三次，則門鎖系統(tǒng)鎖死，下圖4-18所示程序即為密碼錯誤次數(shù)超限程序。在該部分的程序中，errcount為錯誤次數(shù)，通過if函數(shù)來進行條件判斷，具體語句為if(errcount>=MAXWrong-number)，即表示如果錯誤次數(shù)大于或等于最大容錯數(shù)，就會執(zhí)行以下程序。滿足if函數(shù)后，首先OLED清屏，屏幕顯示“請驗證管理員密碼”。接下來進入while循環(huán)語句，只有管理員密碼驗證成功，才可以再次輸入開鎖密碼，此時又利用了if條件語句進行判斷，這時系統(tǒng)錯誤次數(shù)NOWWrong-number為0，輸入正確開門密碼后，門鎖打開。如果輸入的管理員密碼錯誤，就會一直停在while循環(huán)中無法跳出；輸入開門密碼錯誤，也會在while循環(huán)中無法跳出，門鎖出現(xiàn)鎖死。其流程圖見4-19所示。圖4-18密碼錯誤超限程序圖4-19密碼錯誤超限流程圖4.4本章小結(jié)本章根據(jù)智能門鎖系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能進行了軟件整體設計，它主要包括門鎖控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境以及程序簡介并依據(jù)各個模塊的作用與功能，利用Keil_5軟件對STM32芯片進行初始化設置和AS608指紋模塊、4*4矩陣鍵盤模塊進行了設計與開發(fā)。

5智能門鎖控制系統(tǒng)實物調(diào)試與驗證5.1智能門鎖的指紋開鎖方式5.1.1指紋錄入如圖5-1和圖5-2所示，此圖為智能門禁系統(tǒng)錄入指紋界面。要錄入新的指紋，就需要先驗證管理員身份，主要通過輸入管理員密碼來驗證管理員身份，在本系統(tǒng)中，設置管理員系統(tǒng)密碼為“000000”。圖5-1指紋模式驗證管理員身份圖5-2輸入管理員密碼輸入管理員密碼后，點擊S15按鍵表示“輸入完成”，接著就會出現(xiàn)圖5-3所示現(xiàn)象，OLED顯示屏提示：請按指紋，并顯示當前系統(tǒng)中的剩余指紋容量和當前指紋數(shù)。圖5-3提示請按指紋根據(jù)提示，如圖5-4所示，將未錄入過指紋的手指按在AS608指紋模塊的檢測區(qū)，OLED顯示屏顯示圖5-5中的文字：請再按一次指紋，此時用同一根手指按住AS608模塊不要松動即可完成指紋比對。完成比對現(xiàn)象如圖5-6所示。圖5-4錄入新指紋圖5-5比對新指紋圖5-6新指紋比對成功緊接著就需要對新錄入的指紋設置一個新的ID號，如圖5-7所示。在4*4矩陣鍵盤模塊中，S14按鍵表示ID+，S15表示ID-，根據(jù)顯示屏中顯示的lev:3可以得知當前系統(tǒng)中已存在三個指紋，因為如果錄入的ID號小于3，將會導致新指紋覆蓋掉舊指紋，使得舊指紋無法打開門鎖，所以錄入的新指紋ID必須大于3。如圖5-8所示，按住S14按鍵，讓ID號增加到4后停止，再點擊S16按鍵確認ID號輸入完成，就出現(xiàn)了如圖5-9所示的現(xiàn)象，這就表示新指紋錄入成功。圖5-7設置新指紋ID圖5-8輸入新指紋ID圖5-9新指紋錄入成功5.1.2指紋開鎖如圖5-10所示，該圖為智能門鎖系統(tǒng)的硬件焊接圖，當前開門方式為指紋開鎖模式。首先，通過STM32單片機的USB接口將電源接通，OLED顯示屏顯示出開鎖模式為：“指紋開鎖”，同時屏幕顯示：“請驗證指紋”。圖5-10智能門鎖密碼解鎖實物圖接著，如圖5-11所示，將已經(jīng)錄好指紋的手指按到AS608指紋模塊的檢測區(qū)，如果指紋比對成功，將出現(xiàn)圖5-12的現(xiàn)象，即舵機打開，同時屏幕顯示“指紋驗證成功”。如圖5-13，如果指紋比對失敗，即驗證未錄入的指紋，此時舵機關閉，并且OLED顯示屏會顯示“指紋驗證失敗”。圖5-11驗證指紋圖5-12指紋驗證成功圖5-13指紋驗證失敗以上全部敘述為對基于單片機的智能門鎖系統(tǒng)的指紋解鎖方式的驗證，其中包括了新指紋錄入與指紋解鎖兩種操作的驗證，經(jīng)驗證，兩種操作均可正常進行。5.2智能門鎖的密碼開鎖方式5.2.1密碼開鎖如圖5-14所示，該圖為智能門鎖系統(tǒng)的密碼開鎖界面，此時舵機關閉，在該系統(tǒng)中，設置的默認用戶密碼為“111111”。圖5-14密碼開鎖界面如圖5-15所示，輸入在該系統(tǒng)中設置的默認用戶密碼“111111”，再點擊S15按鍵，表示確認輸入的六位密碼，緊接著就會出現(xiàn)圖5-16的現(xiàn)象，舵機打開，即表示密碼開鎖方式下智能門鎖系統(tǒng)開鎖成功。圖5-15輸入密碼圖5-16密碼開鎖成功如圖5-17所示，輸入錯誤的密碼，則舵機無法打開，OLED顯示屏顯示:密碼錯誤。連續(xù)三次輸入錯誤的密碼，智能門鎖系統(tǒng)會出現(xiàn)鎖死，無法打開門鎖，再次打開門鎖則需要驗證管理員身份，即輸入管理員密碼“000000”。圖5-17密碼錯誤開鎖失敗5.2.2修改密碼如果在操作中出現(xiàn)密碼泄露需要修改密碼，首先要做的就是核驗管理員密碼。先點擊按鍵S12，進入密碼修改模式，在出現(xiàn)如圖5-18所示現(xiàn)象后，輸入管理員密碼“000000”，點擊S15按鍵表示確認輸入。圖5-18驗證管理員身份輸入管理員密碼進行身份確認后，出現(xiàn)如圖5-19的現(xiàn)象，可以通過S12按鍵和S16按鍵來進行“管理員”密碼修改和“用戶”密碼修改的選擇，S12按鍵表示向上選擇，S16按鍵表示向下選擇。圖5-20所示現(xiàn)象即為修改對象密碼過程，此時可以任意設置密碼。圖5-19選擇修改對象圖5-20修改密碼下圖5-21為密碼修改成功后的現(xiàn)象。在修改完密碼后，點擊S8按鍵退出，即可返回到密碼開鎖模式，繼續(xù)進行密碼開鎖操作。圖5-21密碼修改成功最后，進行新密碼開鎖驗證。下圖5-22為新密碼開鎖情況下的現(xiàn)象，圖5-23表示新密碼成功開鎖。圖5-22新密碼輸入圖5-23新密碼開鎖成功以上全部敘述為對基于單片機的智能門鎖系統(tǒng)的密碼解鎖方式的驗證，其中包括了密碼解鎖與修改密碼兩種操作的驗證，經(jīng)驗證，兩種操作均可正常進行。5.3智能門鎖的開鎖模式轉(zhuǎn)換在智能門鎖控制系統(tǒng)的實物調(diào)試中，需要進行開鎖模式的切換，在本系統(tǒng)中采用的切換方式是按鍵切換。如圖5-24所示，當前模式為密碼開鎖模式，接下來點擊按鍵S16就可以進行開鎖模式切換。點擊后，如圖5-25所示，OLED顯示屏顯示當前開鎖模式為指紋解鎖模式。圖5-24密碼開鎖模式圖5-25指紋開鎖模式5.4本章小結(jié)本章主要是對智能門鎖系統(tǒng)的實物進行了調(diào)試驗證，主要包括對門鎖實物的密碼開鎖與指紋開鎖、指紋錄入、密碼修改、開鎖模式切換的調(diào)試。經(jīng)過檢驗，通過舵機的開關與閉合來模擬門鎖的開關與閉合，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)預定的任務，門鎖通過指紋解鎖與密碼解鎖均可實現(xiàn)正常開閉。

6總結(jié)與展望6.1總結(jié)隨著社會的進步，互聯(lián)網(wǎng)技術也在蓬勃發(fā)展，各種智能家居產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，人們對美麗舒適生活的需求也做出了新的定義。智能門鎖保護人民人身安全、財產(chǎn)安全和家居生活安全，可以實現(xiàn)人們在當今快速發(fā)展的時代所享有的便利、舒適和安全，因此智能門鎖系統(tǒng)的推廣與應用是極其重要的[15]。本文主要設計了一種基于單片機的指紋解鎖與密碼解鎖的智能門鎖，通過這次智能門鎖系統(tǒng)的設計，不僅僅對大學所學知識進行了系統(tǒng)性整合學習，也對智能門鎖系統(tǒng)的設計原則、開發(fā)流程有了一定的思考?？偨Y(jié)全文，當前主要完成的工作和成果總結(jié)有以三點：首先，在本文開頭幾章節(jié)中，利用資料收集法、文獻分析法整理出了智能門鎖系統(tǒng)的研究背景、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，又分析得出了在當前社會背景下針對于智能門鎖系統(tǒng)的研究意義與價值。分析出當前人民沒有廣泛使用智能門鎖的原因后，提出了智能門鎖的設計需求。接著，根據(jù)智能門鎖的設計需求，利用綜合分析法，將常用的元器件進行性能、價格等方面的對比，確定了門鎖系統(tǒng)的硬件選型。將高性能的STM32單片機作為主要控制平臺，具體型號為STM32F103C8T6，再搭載用于指紋解鎖的AS608指紋模塊、用于密碼解鎖、解鎖方式切換、身份核驗的4*4矩陣鍵盤模塊、顯示具體操作提示的OLED顯示模塊、供電的電源管理模塊、模擬門鎖開閉的舵機電路，對這些必要電路進行整體設計，為智能門鎖系統(tǒng)提供了一個可靠的硬件平臺。最后，利用Keil5軟件對智能門鎖系統(tǒng)進行軟件程序設計，不但設置了系統(tǒng)的復位電路，而且還實現(xiàn)了智能門鎖的指紋解鎖、密碼解鎖的雙解鎖方式。經(jīng)過一系列實驗和調(diào)試，當前智能門鎖系統(tǒng)可以實現(xiàn)指紋錄入、指紋檢測與開鎖、密碼修改、密碼檢測與開鎖、開鎖方式切換的功能，基本達到了需求分析中對于安全性、便捷度、價格合理的要求。6.2展望伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟水平的高速發(fā)展，人民對于安全的需求越來越高，智能門鎖的發(fā)展也被越來越多的人們重視起來，門鎖的發(fā)展也在偏向于安全化和智能化[16]。但是由于當前情況下的各種條件制約，本人僅僅針對智能門鎖系統(tǒng)的開鎖方式進行了重點設計，焊接出門鎖