# intelligent_lock

**Repository Path**: cyytx/intelligent_lock

## Basic Information

- **Project Name**: intelligent_lock
- **Description**: 支持指纹、人脸、NFC、BLE、WiFi远程及按键密码开锁的智能锁
- **Primary Language**: C
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 2
- **Created**: 2025-03-10
- **Last Updated**: 2025-07-30

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 智能门锁项目
### 项目介绍：
本项目是一款支持人脸识别、指纹、NFC、BLE 和按键密码开锁的智能门锁，集成摄像头实时显示、红外唤醒、舵机控制及 LCD 交互界面，支持LVGL(GUI)用于设置密码和录入指纹等操作。支持SD卡和FATFS文件系统，可用于存储视频。通过 FreeRTOS 多任务调度提升系统响应速度与实时性。

 **主要特性**
- **多种开锁方式**：支持按键密码、指纹、人脸识别、NFC 卡/手机、BLE 透传、WiFi 远程指令（wifi未实现）。
- **实时显示**：当有人靠近时，会唤醒门锁，通过摄像头和LCD实时显示画面，解锁成功后立即显示开锁成功画面。
- **人性化交互**：通过LVGL实现UI页面，用于设置密码录入指纹等操作，
- **技术栈**: STM32+FreeRTOS+LVGL+FATFS。

### 实物图
本人主要是做嵌入式软件开发的，虽然硬件也还行，也能画原理图和PCB，但毕竟不是专业做硬件的，所以板子画的比较low,也就能实现功能，外形就不讲究了。
![](assets/images/Pasted%20image%2020250513211553.png)

### 功能演示
本来是想通过视频演示的，不过github/gitee的readme.md**不支持视频文件**，只支持图片和GIF,所以下面主要通过GIF演示。另外由于github/gitee **对较大的gif文件的可能不渲染或者渲染慢**，所以下面**gif都是480p,12帧率、2倍速、256色** 所以画质会比较差。

#### 设置页面演示
设置页面通过**LVGL** 实现，通过**按键** 控制来切换不同设置页面，目前支持**按键密码，指纹识别，人脸识别** 的配置。
![|555](assets/images/menu.gif)

#### 按键密码设置演示
密码设置需要输入原密码正确，新密码才能设置。设置完成后有弹窗显示。
![](assets/images/key.gif)

#### 按键指纹NFC解锁演示
一个正常的解锁流程是**红外检测到人靠近》唤醒锁，锁状态变为待解锁 》锁各个模块唤醒》验证成功》驱动舵机解锁》显示开锁成功画面》关闭各个模块》锁状态变为IDLE.**
另外**按键，指纹可以靠中断触发，NFC靠轮询**，所以即使在红外不工作时，也可以通过这三种方式来解锁.**蓝牙，人脸识别需要红外触发唤醒**
![](assets/images/Pasted%20image%2020250514085718.png)

下面为测试演示，另外因为测试时，人一直站在锁前，红外一直处于触发状态，无法显示流程，所以下面演示中**以右下角的按键模拟红外触发**

![](assets/images/keyfingernfc.gif)

#### BLE 开锁演示
检测到有人靠近后，会**唤醒锁，蓝牙开始广播**,通过手机蓝牙连接锁蓝牙后，通过**手机输入密码，通过蓝牙发送到智能锁**,智能锁接收后验证成功，会开锁.
![](assets/images/ble.gif)

#### 人脸识别演示
由于是我的人脸识别模块买之前没有确认好安装方向，所以在画板时将**安装孔画反了** 导致人脸识别模块其实是**上下颠倒安装的**,而该模块只能识别正的人脸而不能识别反的人脸，所以我在人脸识别时，需要把板子给倒过来，当人脸出现在摄像头范围内时，如果是已经录入的人脸，则会迅速识别和解锁，另外我没有露脸的习惯，就给人脸加了马赛克。
![](assets/images/face.gif)

### 硬件模块结构图
![](assets/images/Pasted%20image%2020250304021235.png)

### 软件架构
软件基本上是使用 **APP-Service-Driver-HAL** 的结构。系统采用 **FreeRTOS** 作为核心实时操作系统，负责各并发任务的调度和通信。

**架构概述：**
- **任务模型：** Application层的 **Lock_App** 及Service层的 **LVGL**, **LCD**, **camera**,**各验证模块，锁控制模块** 等核心功能均作为独立的FreeRTOS任务运行，实现了功能的并发处理**
- **通信与同步：**
    - 架构以 **Lock_App** 任务为中心，**Lock_App** 及各Service任务之间主要通过**FreeRTOS的消息队列传、信号量、任务通知**进行数据传输，事件通知和状态同步。
    - **Service任务之间原则上通过 Lock_App 统一调配，只和APP联系，不直接通过IPC互相之间联系**。
    - **对于有大量数据传输或联系紧密的Service,互相直接可直接通过IPC联系**,如Camera预览数据到LCD或LVGL渲染到LCD可通过队列的方式进行直接数据交换.
- **DMA与数据处理：** 
	- Service层任务负责处理数据。**当使用DMA时，数据在Service层管理的缓冲区与HAL层控制的外设间直接传输**,当然控制走的还是service-driver-hal的方式。
 ![](assets/images/Pasted%20image%2020250514162556.png)