FastBond2阶段1-基于ESP32的智能门锁
智能门锁是区别于传统机械锁的革命性产品,是在用户安全性,识别、管理性方面更加 智能化简便化的锁具
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嵌入式系统
看风景的人
更新2023-11-20
重庆电力高等专科学校
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一、项目思路
本产品是智能门锁,是区别于传统机械锁的革命性产品,是在用户安全性,识别、管理性方面更加智能化简便化的锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件,通过与门锁模块对接,
可以联动背景音乐,开启客厅灯等等,实现场景联动。
二、方案框图

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本阶段要求,这次使用得捷的Scheme-it来设计框图,快捷了许多,后续继续努力!
本项目的主要框图,得捷网站链接如下:

https://www.digikey.cn/schemeit/project/detail/6f5ed2de1c394e5db805e55a6c0abb80

框图介绍:用门锁的状态给ESP32信号,如果主人回家,则打开灯光和背景音乐。

三、主要元件:

ESP32S3乐鑫

智能门锁

背景音乐一体机

主控芯片:ESP32S3 乐鑫

ESP32-S3 是一款集成2.4GHzWi-Fi和Bluetooth5(LE)的MCU芯片 , 支持远距离模式(Long Range)。ESP32-S3搭载Xtensa@32位LX7双核处理器,主频高达240 MHz,内置512KB SRAM(TCM),具有45个可编程GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3支持更大容量的高速Octal SPI flash和片外RAM,支持用户配置数据缓存与指令缓存。
ESP32-S3芯片具有行业领先的低功耗性能和射频性能,支持WiFi IEEE802.11b/g/n协议和Bluetooth5 。该芯片搭载Xtensa-R32位LX7 双核处理器,工作频率高达240 MHz。支持二次开发,无需使用其它微控制器或处理器。芯片内置512KB SRAM ,384KBROM , 16KBRTC SRAM。芯片支持多种低功耗工作状态,能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频率调节功能、射频输出功率可调节功能等特性,可以实现通信距离、通信速率和功耗之间的最佳平衡。
模组提供丰富的外设接口,包括UART ,PWM , SPI , I2S, I2C,ADC , LCD, DVP,RMT(TX/RX),脉冲计数器, USB OTG , USB Serial/JTAG , SDIO , DMA 控制器, TWAI控制器,温度传感器,电容式传感器和多个IO口。
模块具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持AES、SHA 和RSA算法。其中的RNG、HMAC和数字签名(Digital Signature)模块提供了更多安全性能。其他安全特性还包括Flash加密和安全启动(secure boot)签名验证等。完善的安全机制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。模块支持低功耗蓝牙:Bluetooth5 , Bluetoothmesh 。蓝牙速率支持:125Kbps,500Kbps,1Mbps,2Mbps。支持广播扩展,多广播,信道选择。
支持蓝牙和WIFI,就意味着可以进行很多的无线连接;同时乐鑫提供了大量的开源库,包括语音识别Skainet,可以方便的进行后期扩展。

智能门锁

1、安全性 安装指纹锁后,应当不影响用防盗门的功用。锁具不存在明显的安全隐患。

2、稳定性 是指纹锁最重要的指标,一般需一年以上的实际使用后才会慢慢稳定下来,定型。消费者在选购时最好选择主营生产指纹锁的厂家。这类企业一般拥有较好的生产经验。研发经验是最好的稳定因素。
3、通用性 应当适用国内大部分的防盗门(符合2008版),改装量少。好的指纹锁 安装时间应不高于30分钟。否则用户一般难以自己完成安装与维护。通用性设计得好,也可有效降低经销商库存。
4、智能性 进行增加,删除等操作,应当非常简单,用户不用记忆过多的口令与代码。高性能指纹锁还配有视频 显示系统,用户操作比较方便。
智能门锁控制方案中对门锁嵌入式开发是比较重要的一步,这样才能在硬件上实现无线数据转换以及无线控制。智能门锁主要采用的串口wifi模块TLN13UA06,它是新一代嵌入式wi-fi模块产品,软、硬件接口全面兼容TLG10UA03,蓝牙模块,蓝牙芯片,体积小,功耗低。
蓝牙芯片
嵌入式WiFi模块采用UART接口,内置IEEE802.11协议线以及TCP/IP协议栈,能够实现用户串口到无线网络之间的转换。支持串口透明数据传输模式,可以使传统的串口设备可轻松接入无线网络。

背景音乐一体机

      背景音乐系统中主要组成设备分为:中央机、一体机、喇叭。中央功放机一般用在比较大的空间,比如商场,大型超市。在节日逛超市商场的时候都会听到音乐,我们顺着音乐可以找到喇叭,喇叭连接的另一头就是中央功放,他们组合在一起就是背景音乐系统。中央机优点是能够带多个喇叭,音乐体验好,缺点是价格贵,安装布线复杂。
      一体机顾名思义功放和控制是在一体的,一体机一般拖4个到6个喇叭,目前广泛用在家庭、酒店等小空间的场所。优点是性价比高,布线简单安装方便。智能背景音乐更多的体现在一体机上。智能方面市面大多有两大功能。一是中控屏,可以通过一体机的屏幕来控制智能家庭中的场景和设备;二是语控,通过一体机来语控智能家庭里的场景和设备。不过这个两大功能要在智能家居中实现是需要与智能家居厂家家居系统去做对接。目前市场上也有几大背景音乐厂家都有推出智能背景音乐。对接智能家居厂家最多的是声必可小可背景音乐。

四、电路图

后续呈上,次序更新。

五、心得体会

通过这次FastBond2阶段1,我想到了这样的一个创新项目,可以将门锁联动背景音乐,和客厅灯,甚至更多的家庭用具,让人们的生活更加智能化,更加方便,生活起来更加舒适。

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