基于单片机的安全自动门系统设计（有完整资料）-编程实验室

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编号：

T4852310M

设计简介：

本设计是基于单片机的安全自动门系统设计，主要实现以下功能：

通过非接触式温度传感器检测温度
通过红外传感器检测是否有人
通过超声波模块检测距离
使用步进电机模拟自动门开关，继电器模拟消毒
通过蜂鸣器和led灯进行温度不正常，声光报警以及语音提示，短信提醒
通过人脸识别门口进行识别开门
通过按键进行手动开门，阈值设置等
通过oled显示屏显示温度，距离等信息

电源： 5V
传感器：非接触式温度传感器（GY-906）、红外对管（FC-33），超声波测距（HC-SR04）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：步进电机（ULN2003），蜂鸣器，led灯，继电器
人机交互：独立按键，GSM（SIM900），语音模块（SU-03T）,人脸识别（TX510）

标签：STM32、OLED12864、GY-906、FC-33、HC-SR04、ULN2003、SIM900、SU-03T、TX510

题目扩展：智能消毒门系统、智能防疫门系统、智能自动安全门系统

中控部分（STM32单片机）：智能门锁系统
- 作为系统的核心，负责接收输入数据并控制输出。
输入部分：
- 人脸识别模块：识别人脸，确保安全访问。
- 红外测温模块（MLX90614）：检测环境温度。
- 超声模块（HC-SR04）：测量距离，判断物体或人的位置。
- 红外对管：检测门区是否有人进入。
- 独立按键：手动控制和设置系统参数。
- 供电电路：为系统提供电力。
输出部分：
- OLED显示模块：显示距离、温度等信息。
- 步进电机及驱动模块：控制门的自动开关。
- 继电器控制输出：控制消毒过程。
- 语音播报模块（SU-03T）：播报温度状态和门状态。
- 蜂鸣器：温度超标时发出警报。
- GSM模块：发送报警信息至手机。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将OLED12864显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是独立按键模块。第五部分为非接触式测温传感器，第六部分为蜂鸣器，第七部分是人脸识别模块，第八部分为红外对管，第九部分为步进电机，第十部分是GSM短信发送模块，第十一部分为舵机。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2温度异常测试

如图5-2所示，此设计中如果距离小于5时，检测到温度大于正常阈值时，会声光报警。并且手机收到短信。

图5-2温度异常实物图

5.3 人脸识别测试

如图5-3所示，将人脸识别对准自己，按下按键背面的识别按钮，进行开门。

图5-3 人脸识别测试实物图

5.4 手动开门测试

如图5-4所示，我们按下按键S4可以手动开门。

图5-4 手动开门测试图

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

如图5-5所示，仿真部分包含STM32F103C8T6最小系统板、OLED12864显示屏、温度检测模块、独立按键、步进电机、蜂鸣器、短信串口、语音串口、红外对管、继电器。

图5-5 安全自动门系统仿真图

6.2按键调节阈值测试

如图5-6所示，此设计中通过按键设置温度阈值为37.1℃。

图5-7 按键设置阈值仿真图

6.3温度异常报警仿真

如图5-8所示，当我们超过我们设置的阈值时，蜂鸣器会报警，并且发送短信。

图5-8温度异常仿真图

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

基于STM32单片机的安全自动门系统，该系统集成了多种传感器和执行器，实现了对门禁系统的智能化控制。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。系统的中控部分采用STM32单片机作为核心控制器，负责获取输入部分的数据并进行处理，最终控制输出部分。输入部分包括人脸识别模块、红外测温模块、超声波测距模块、红外对管、独立按键和供电电路。输出部分包括OLED显示模块、步进电机及驱动模块、继电器控制输出、语音播报模块、蜂鸣器和GSM模块。人脸识别模块用于识别人脸，确保只有授权人员可以进入。MLX90614红外测温模块实时检测当前温度值，确保进入人员体温正常。HC-SR04超声模块用于检测门与人员之间的距离，防止夹伤。红外对管检测是否有人进入，确保门禁系统的实时响应。独立按键用于切换界面、设置温度最大值、手动开关门和进行人脸识别。供电电路为整个系统提供稳定的电源。OLED显示模块显示距离、温度最大值和当前温度，提供直观的用户界面。步进电机及驱动模块控制门的开关，实现自动门的智能化操作。继电器控制输出用于消毒，确保门禁区域的卫生安全。SU-03T语音播报模块当检测到温度异常时播报“温度异常，禁止开门”，温度正常时播报“温度正常，已开门”。蜂鸣器若温度大于设定的最大值，蜂鸣器报警，提醒管理人员。GSM模块用于给手机发送报警信息，确保管理人员能够及时响应。系统功能包括人脸识别与身份验证、温度检测与报警、距离检测与安全防护、语音提示与信息反馈、远程报警与管理。本设计通过集成多种传感器和执行器，实现了对安全自动门系统的智能化控制。系统不仅提高了门禁系统的安全性，还增强了用户体验，具有较高的实用价值和推广前景。

关键词：单片机，人脸识别、门禁系统、红外测温技术、权限控制、体温检测