基于STM32+RC522的智能门禁系统设计

一、引言

随着智能化生活的普及，门禁系统已成为保障安全的重要手段。传统的门禁系统通常采用刷卡或密码方式，但存在易被复制和破解的隐患。为了提高门禁系统的安全性和便捷性，本文将介绍一种基于STM32微控制器和RC522 RFID模块的智能门禁系统设计方案。

二、硬件选型与电路设计

1. STM32微控制器

STM32系列微控制器具有高性能、低功耗、易于开发等优点，广泛应用于各种嵌入式系统开发。在本设计中，选用STM32F103C8T6作为主控制器，负责处理RFID读卡器接收到的数据、控制门禁电锁等外设，并与上位机进行通信。

1. RC522 RFID模块

RC522是一款常用的RFID读卡器模块，支持MIFARE卡、ISO 14443A标准卡等多种类型的卡片。它通过SPI接口与微控制器通信，可以快速、准确地读取RFID卡片数据。

在电路设计方面，需要将RC522模块的SCK、MOSI、MISO三个数据线连接到STM32的SPI接口上，同时为RC522提供电源和地线。此外，还需要设计一个简单的天线电路，以确保RFID读卡器能够正常工作。

三、软件编程与实现

1. 初始化设置

首先需要对STM32微控制器进行初始化设置，包括配置SPI接口、GPIO引脚等。同时，还需要对RC522模块进行初始化，设置工作频率、通信协议等参数。

1. 数据读取与处理

当有RFID卡片靠近RC522模块时，模块会自动读取卡片数据并通过SPI接口发送给STM32微控制器。微控制器接收到数据后，需要对数据进行解码和校验，以判断卡片是否合法。如果卡片合法，则控制门禁电锁打开；否则，保持门禁关闭状态。

1. 与上位机通信

为了方便远程管理和监控门禁系统，本设计还支持通过串口与上位机进行通信。上位机可以通过发送指令查询门禁系统的状态、记录开门事件等。STM32微控制器接收到上位机的指令后，会根据指令内容执行相应的操作，并将结果返回给上位机。

四、代码示例与测试

为了方便读者理解和实现本设计方案，以下给出一段简化的示例代码（以C语言编写）：

#include "stm32f10x.h"
#include "rc522.h"
#include "usart.h"
void SPI_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
    // 配置SPI接口和GPIO引脚
    // ...
}
void RC522_Init(void)
{
    // 初始化RC522模块参数
    // ...
}
uint8_t ReadRFIDCard(void)
{
    uint8_t data[10];
    // 从RC522模块读取RFID卡片数据
    // ...
    return 0;
}
void ControlDoor(uint8_t status)
{
    // 控制门禁电锁状态（打开或关闭）
    // ...
}
int main(void)
{
    SPI_Init();
    RC522_Init();
    while (1)
    {
        if (ReadRFIDCard() == 0)
        {
            ControlDoor(1);
        }
        else
        {
            ControlDoor(0);
        }
    }
    return 0;
}

在实际应用中，需要根据具体需求对代码进行修改和完善。同时，还需要进行充分的测试和调试，以确保门禁系统的稳定性和可靠性。