基于STM32的智能门禁卡片(开题报告)
一、研究目的和意义
目前可穿戴设备不断发展,而可穿戴设备的目的,就是让我们的生活变得越来越方便。不用再携带各种IC卡片、也不用动不动就掏出手机,而由于安全原因,一般的智能手环,手表都不可以复制加密卡片,这导致了我们生活中不可避免的带着不少卡片,比如学校的饭卡,公司的工牌,小区的门禁等等。如果我们不小心丢失了卡片,这将会给我们带来不小的麻烦。 因此本设计希望实现一个智能门禁卡,这个智能门禁卡的主要目的是,可以复制各种频段的非接触式IC芯片,无论是门禁、楼宇门、考勤卡,都可以用这枚智能门禁卡代替,实现一张智能门禁卡通过多个设备,即一卡通。可以通过设置多个按键,实现不同卡片的切换,在理论上,添加任意多张IC卡的信息。第二点是,该智能门禁卡自带一个墨水屏,通过NFC通信技术,用手机与该门禁卡通信,同时通过手机端的APP设置墨水屏上的显示内容,利用该智能门禁卡用来显示个人的信息,例如二维码个人名片,事件备忘录等等。第三点,实现该智能门禁卡低功耗,即系统耗电量少,以此减少续航的困扰。
二、国内外研究现状及其发展
三、主要研究内容(提纲)
1.可以存储多张卡片信息 2.卡片内容可以擦写 3.具备NFC标签功能 4.可以通过APP设置内容 5.带一块显示屏幕(墨水屏) 6.系统体型迷你
四、拟解决的关键问题
1.整个系统的功耗问题,主要的耗电是电子墨水屏功耗(26毫瓦),主芯片运行时的耗电。 2.图像的传输与显示问题,实现手机通过APP设置墨水屏显示内容。 3.屏幕架和外壳的3D结构设计问题,保证系统密封,设置相应的螺丝孔位,最后可以拼接成一个迷你系统。
五、研究思路和方法
该系统由三个部分组成,电路部分,结构部分和电源部分。 1.电路部分:运用Altium Designer18设计整个系统电路,主要是STM32芯片的供电电路和NFC通信芯片的天线电路,然后使用Altium Designer18绘制系统的PCB。在嘉立创下单,打板,然后购买元器件自行焊接,最后测试电路是否正常工作。 2.结构部分:使用Unigraphics NX构建模型,绘制系统的外壳,主要是设置好屏幕的槽位和螺丝孔位,然后利用学校的3D打印机打印模型,最后将所有模块装好。 3.电源部分:对于系统低功耗的实现,一个方面可以利用NFC通信芯片的能量捕获功能,捕获卡片与设备通信过程中电磁波能量,进而为系统提供部分电能,而另一个方面系统主要供电是一块纽扣电池,在理论上,该系统可以连续工作一年以上不用更换电池。