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书籍信息

书名：《OpenHarmony 物联网开发应用教程》

智能门锁模块介绍

智能门锁模块电路图如图5-28所示。

图5-28 智能门锁模块电路图

1.案例设计

本案例将演示如何在启航开发板上进行智能门锁模块的开发。本案例为智能门禁系统，通过UART采集指纹识别模块的数据，并与注册的指纹进行比对，如果符合则打开门禁。

2.软件设计

本案例主要是通过采集指纹识别模块的数据，与注册的指纹进行比对来控制对应的舵机，另外通过按键与LED的配合来完成指纹的录入与删除。软件设计步骤如下：

（1）硬件分析

启航KP_IOT的智能门锁模块包括一个指纹识别模块HLK-ZW651、一个舵机、一个按键和一个LED，原理图如图5-29所示，指纹识别模块HLK-ZW651连接的是GPIO-05和GPIO-06引脚，使用的是UART通信，指纹模块激活信号连接的是GPIO-02引脚，使用的是GPIO输入控制；舵机连接的是GPIO-07引脚，使用的是GPIO输出控制；按键连接的是GPIO-14引脚，使用的是GPIO输入控制；LED连接的是GPIO-13引脚，使用的是GPIO输出控制，高电平点亮，低电平熄灭。

图5-29 智能门锁模块原理图

（2）软件流程设计

智能门禁系统软件的流程如图5-30所示，首先对硬件MQ-2烟雾传感器、蜂鸣器和LED进行初始化，然后周期性地获取烟雾传感器所采集的数据进行分析，如果采集到的电平值大于2.5V，说明烟雾的浓度已经超标，存在火灾的可能，驱动蜂鸣器报警，并点亮LED灯，如果采集到的电平值小于等于2.5V，说明烟雾的浓度正常，蜂鸣器需要停止，LED灯需要熄灭。

图5-30 智能门禁系统软件流程图

软件代码

消防安全检测系统按照前面的模块设计分为五部分代码。

（1）主模块代码

主模块代码调用各模块接口完成各模块初始化，调用ZW651模块接口完成指纹验证功能，并创建按键控制注册和删除指纹线程。

代码如下：

void lock_module_demo(void)

{

/* 智能门锁模块初始化 */

LockMotorInit();

LockKeyGpioInit();

LockLedInit();

/* 初始化ZW651模块并创建相应的UART通信和指纹验证任务 */

lock_uart_demo();

/* 设置线程属性 */

osThreadAttr_t attr;

attr.name = "LockKeyProcessTask";

attr.attr_bits = 0U;

attr.cb_mem = NULL;

attr.cb_size = 0U;

attr.stack_mem = NULL;

attr.stack_size = 1024 * 4;

attr.priority = 25;

/* 创建按键控制注册和删除指纹线程 */

osThreadId_t threadIDKey = osThreadNew((osThreadFunc_t)LockKeyProcessTask, NULL, &attr);

if (threadIDKey == NULL)

{

printf("Falied to create LockKeyProcessTask!\r\n");

return;

}

（2）ZW651模块代码

ZW651模块代码分成三个部分，第一部分是模块初始化代码，第二部分是指纹处理代码，第三部分是ZW651模块任务接口代码。

l模块初始化代码

根据智能门锁模块原理图5-27，指纹识别模块HLK-ZW651连接的是GPIO-05和GPIO-06引脚，使用的是UART通信，需要将引脚复用为UART功能并初始化UART，指纹模块激活信号连接的是GPIO-02引脚，使用的是GPIO输入控制，需要复用为GPIO输入功能。

代码如下：

/* ZW651 传感器功能初始化 */

void ZW651Init(void)

{

/* 初始化验证指纹触发信号*/

u32 ret = IoTGpioSetFunc(ZW651_NAME_GPIO_2, IOT_GPIO_FUNC_GPIO_2_GPIO);

if (ret != KP_ERR_SUCCESS) {

printf("IoTGpioSetFunc failed :%#x \r\n",ret);

return;

}

ret = IoTGpioSetDir(ZW651_NAME_GPIO_2, IOT_GPIO_DIR_IN);

if (ret != KP_ERR_SUCCESS) {

printf("IoTGpioSetDir failed :%#x \r\n",ret);

return;

}

// 初始化GPIO-05引脚

ret = IoTGpioInit(ZW651_NAME_GPIO_5);

if(ret != KP_ERR_SUCCESS){

printf("IoTGpioInit failed :%#x \r\n",ret);

return;

}

/* 设置复用为UART功能 */

ret = IoTGpioSetFunc(ZW651_NAME_GPIO_5, IOT_GPIO_FUNC_GPIO_5_UART1_RXD);

if(ret != KP_ERR_SUCCESS){

printf("IoTGpioSetFunc failed :%#x \r\n",ret);

return;

}

// 初始化GPIO-06引脚

ret = IoTGpioInit(ZW651_NAME_GPIO_6);

if(ret != KP_ERR_SUCCESS){

printf("IoTGpioInit failed :%#x \r\n",ret);

return;

}

ret = IoTGpioSetFunc(ZW651_NAME_GPIO_6, IOT_GPIO_FUNC_GPIO_6_UART1_TXD);

if(ret != KP_ERR_SUCCESS){

printf("IoTGpioSetFunc failed :%#x \r\n",ret);

return;

}

/* UART属性参数 */

IotUartAttribute uart_attr = {

/* 波特率: 57600 */

.baudRate = ZW651_UART_BAUD_RATE,

/* 数据位数: 8bits */

.dataBits = 8,

/* 停止位数：2bit */

.stopBits = 2,

.parity = 0,

};

/* UART初始化 */

ret = IoTUartInit(ZW651_UART_IDX_1, &uart_attr);

if (ret != KP_ERR_SUCCESS) {

printf("IoTUartInit failed :%#x \r\n",ret);

return;

}

printf("----- ZW651Init success! -----\r\n");

}

图5-31 智能门禁系统运行结果