【分享】2023级 朱广恩 陈子希 智能门锁设计

Karina

【作品简介】
（一）利用DWIN T5L智能屏（8051内核+DGUS II图形界面）设计一款嵌入式开机密码系统，满足以下要求：
1.屏幕具有开机欢迎画面，能够显示学校LOGO和标志性建筑、迪文公司LOGO、题目和队员信息等内容；
2.设计密码交互界面，实现6位数字密码录入，输入密码以*掩码显示，具备退格、一键清空输入框功能；
3.密码校验功能，确认输入密码后进行比对，密码正确跳转解锁成功展示页面；密码错误弹窗提示，可反复重新输入，无输错锁定限制；
4.解锁成功后进入密码修改设置页面，需要校验旧密码，两次输入新密码完全一致才可完成改密；
5.开锁成功展示页面停留约3秒后自动返回密码输入主页；此外，团队还添加了密码写入内部NOR‑Flash，实现密码掉电保存的功能。
【工作原理】
（一）开机密码系统1.上电初始化原理：系统调用sys_init()配置8051寄存器、关闭看门狗，开启定时器2产生1ms系统时基；完成DGUS参数、串口初始化；password_init函数读取NOR‑Flash内部存储密码，若Flash无有效数据，则加载出厂默认密码123456，完成后进入开机欢迎页面，进入主循环。
2.主循环前后台调度原理：程序采用裸机前后台架构，while(1)循环轮询执行四项任务；DGUS_Process()轮询DGUS变量区VP的按键标志，完成页面跳转与功能触发；mima_input_enable使能有效时调用input_mima()处理数字录入、退格、清空输入；mima_config_process()处理旧密码校验、两次新密码比对、NOR‑Flash密码写入业务；fp_manage_process()处理指纹相关管理业务逻辑。
3.密码开锁流程原理：DGUS虚拟键盘将录入的6位密码存入VP 0x2000缓冲区，按下确认键置位标志0x3020；input_mima读取缓冲区密码与内存存储密码ture_mima逐位对比；全部字符匹配跳转解锁成功展示页，置位judge_unlock解锁标志；密码不匹配跳转密码错误提示页面。
4.密码修改原理：解锁后进入改密界面，读取旧密码进行身份校验；旧密码校验通过，比对两次输入的新密码，两次密码完全一致，调用norflash_write，经0xFF00缓存区中转，轮询写入完成标志，将新密码写入NOR‑Flash；旧密码错误或者两次新密码不一致，弹窗提示并停留在改密页面等待重新输入。
5.指纹管理原理：解锁成功后方可进入指纹管理子功能。录入指纹时需要完成两次按压采样，两次均成功采集图像并生成特征模板后保存指纹ID；支持单枚指纹删除操作，执行删除前先匹配识别待删除指纹获取对应ID再执行删除指令；支持清空全部指纹库操作；进入指纹管理时需要进行管理员身份校验，超时未操作自动退出指纹管理页面。
【设计思路】
（一）开机密码系统1.硬件搭建：选用DWIN T5L智能屏，芯片集成8051主控、DGUS触控显示、NOR‑Flash存储，无需外接单片机；定时器2提供1ms系统时基，无额外外接硬件。
2.界面设计(DGUS)：在DGUS软件制作全套UI界面，包含开机欢迎页、密码输入页、密码错误页、解锁成功展示页、密码修改设置页、指纹管理页面；配置各页面触控按键，分配VP变量地址，用于密码缓存、按键标志。
3.单片机程序框架：系统初始化：配置8051寄存器、看门狗、定时器2、DGUS、串口；上电读取NOR‑Flash加载密码。主循环轮询DGUS的VP变量标志，分发密码输入、密码修改、指纹管理、页面跳转任务；依靠mima_input_enable、judge_unlock、page_tick状态标志管理业务流程，返回主页时复位全部状态标志，避免旧状态干扰。
4.底层驱动设计：编写NOR‑Flash读写驱动，修改密码才执行写操作，写入过程轮询完成标志；增加DGUS‑VP变量通信校验，防止通信数据错位；实现输入容错，支持退格、一键清空，对超过6位的输入做截断处理。
【演示视频】
【智能门锁设计】 https://www.bilibili.com/video/B ... 1be168b2475d6dc3d2d