编号:T5912205M

设计简介:

本设计是基于单片机的人脸识别门禁系统,主要实现以下功能:

1、人脸识别并进行红外测温
2、人脸识别并且体温正常打开闸门,否则不进行打开
3、体温不正常,发送短信到保安
4、可以通过刷卡实现打开闸门
标签:STM32单片机、OLED12864、红外测温模块、蜂鸣器、红外对管、GSM模块、人脸识别模块、RFID模块、舵机

题目扩展:智能门禁系统、车流量检测系统

基于单片机的人脸识别门禁系统

基于单片机的人脸识别门禁系统:中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述:

中控部分:STM32F103单片机

简要描述
STM32F103单片机作为人脸识别门禁系统的核心控制器,负责接收来自输入部分的数据(如人脸识别结果、体温值、红外对管信号、RFID卡信息、按键指令等),对这些数据进行处理和分析,然后根据处理结果控制输出部分进行相应的操作(如显示信息、控制舵机开关阀门、触发蜂鸣器报警、发送短信等)。STM32F103单片机以其强大的处理能力和丰富的外设接口,确保了门禁系统的高效运行和稳定性能。

输入部分

简要描述

  1. 人脸识别模块:通过摄像头捕捉人脸图像,并与预先存储的人脸数据进行比对,实现人脸识别功能,用于验证用户身份。

  2. 非接触温度传感器:用于检测靠近门禁系统的人员的体温值,为系统提供体温数据支持,以便根据体温情况决定是否允许通行。

  3. 红外对管:通过发射和接收红外光线来检测是否有人员靠近门禁系统,为系统提供触发信号。

  4. RFID:用作门禁通行卡,用户通过刷卡来触发门禁系统的身份验证流程。

  5. 独立按键:用于人机交互,实现界面切换、写入或删除RFID卡信息、设置温度阈值等操作。

  6. 供电电路:为整个门禁系统提供稳定、可靠的电源供应,确保系统能够持续、正常工作。

输出部分

简要描述

  1. OLED显示屏:直观显示当前体温值、温度阈值、门的状态(如已开、已关)、对RFID卡的添加或删除信息等,方便用户和管理员查看门禁系统的状态和设置。

  2. 舵机:模拟阀门的开关动作,根据STM32F103单片机的控制信号决定是否允许人员通行。

  3. 蜂鸣器:在识别到有效RFID卡、添加或注销RFID卡、检测到体温异常等情况下触发报警声,提醒用户和管理员注意。

  4. GSM模块:当检测到人员体温异常时,通过GSM网络发送短信到预设的手机号码,实现远程报警功能,以便及时采取措施。

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RFID模块,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 人脸识别门禁系统实物测试

如图5-2所示,下图为上电后,此时显示屏显示人脸识别门禁系统的基本情况。

图5-2人脸识别门禁系统实物图

5.3 设置阈值测试

如图5-3所示,此设计中设置温度阈值。

图5-3设置阈值实物图

5.4 短信测试

如图5-4所示,当检测到温度异常时会通过GSM模块将短信发送给指定的电话号码。

图5-4 短信测试实物图

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、舵机、蜂鸣器、短信串口、红外对管、按键模拟的人脸识别模块以及按键模拟的RFID刷卡模块。

图5-5 人脸识别门禁系统仿真图

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37.5℃。

图5-7 按键设置阈值仿真图

6.3温度检测测试

如图5-8所示,设置温度为24摄氏度。

图5-8设置温度仿真图

设计说明书部分资料如下

设计摘要:

本论文基于单片机设计并实现了一套功能完善的人脸识别门禁系统。该系统结合了人脸识别和红外测温技术,旨在提高门禁管理的效率,并确保人员的安全和健康。系统硬件设计采用了STM32单片机作为主控芯片,并集成了人脸识别模块、红外测温模块和刷卡识别模块,以提供多种进出门方式。软件设计方面,论文详细介绍了人脸识别算法、红外测温控制和门禁控制的实现原理。

通过人脸识别算法,系统能够快速准确地识别人脸,并与数据库进行匹配,判断权限。同时,通过红外测温技术,系统可对进出门的人员进行体温检测,并判断体温是否正常。根据人脸识别和体温检测结果,系统将控制闸门的开启或关闭。当检测到体温异常时,系统会自动向保安人员发送短信通知,及时处理。

通过测试和实验,证实了本系统的可靠性和实用性。系统能够准确识别人脸,并进行红外测温,从而达到安全管理的目的。此外,系统还支持刷卡功能,提供了多种进出门方式,提高了便利性。

总结来说,本论文设计并实现了一套基于单片机的人脸识别门禁系统,结合了人脸识别和红外测温技术,实现了智能化的门禁管理。系统具有准确、快速的人脸识别功能,并在体温异常时进行相应的报警处理,保障了安全和防疫需求。同时,系统支持刷卡功能,提供了多种进出门方式,提高了便利性。本研究成果对于智能门禁管理具有重要意义。

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

字数:10000+

目录:

摘 要

ABSTRACT

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2 系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 温度检测方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.2.1 STM32F103C8T6单片机

3.2.2 晶振电路和复位电路

3.3 液晶屏显示模块

3.4 非接触式测温模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 人脸识别门禁系统实物测试

5.3 设置阈值测试

5.4 短信测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2按键调节阈值测试

6.3温度检测测试

结  论

参考文献

致  谢

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