鎖是與人們日常生活聯系最為緊密的物品之一。隨著社會、科技、文化的進步，人們對門鎖的安全性、可靠性、便捷性等要求也越來越高，傳統機械門鎖的安全性已經越來越不能滿足人們的需求，傳統機械門鎖正在面臨著嚴峻的挑戰，技術及科技含量較高的智能鎖具，如密碼鎖、IC卡鎖、指紋鎖、無線遙控鎖等以其智能化和成熟的技術正逐步取代傳統鎖具

　　隨著科技的發展，盜竊者的技術手段越來越高，特別是開鎖技術，無孔不入，這對人們的財產安全構成嚴重的威脅． 目前市場上的防盜鎖大部分還是純機械較多． 由于有鎖芯，這種防盜鎖容易利用鐵絲開啟，居民的財產安全容易受到侵害，所以需要一款既能克服鎖芯存在缺陷又能方便開門的防盜門裝置． 而市場上的指紋識別鎖的價格還比較高．

　　為了實現門鎖的安全性、可靠性和智能化，采用STC12C5A60S2單片機、藍牙串口模塊、驅動電機、限位開關、電流監測模塊等設計了一種無線智能門鎖控制系統，

　　藍牙是一種短距離低功耗的無線技術，在電子設備之間可以通過藍牙連接實現控制． 在防盜門中，傳統純機械防盜鎖已經不能滿足智能家居的需求，也不易保證居民的財產安全． 基于此提出一種藍牙技術，將 SPP － CA 藍牙模塊與 STC12C5A60S2 單片機相結合，通過無線藍牙通信實現手機對藍牙模塊 SPP － CA 的遙控，從而控制傳動機構． 由于該藍牙遙控鎖無鎖芯，安全性較高，更能保證人們的財產安全

　　總體方案設計

　　藍牙智能遙控鎖的的總體方案如圖 1 所示． 以單片機作為整個系統的中心處理部分，藍牙模塊接收來自手機藍牙信號后，經單片機處理，控制步進電機的狀態并由液晶屏顯示出來; 當單片機檢測到其中一路電壓較低時就發出聲光報警信號． 整個方案設計簡明，且易于實現

　　遙控鎖硬件設計

　　系統總體硬件原理圖描述

　　藍牙智能遙控鎖總體電路通過分模塊設計，實現藍牙遙控器的功能． 主要包括單片機與藍牙模塊的連接電路、電源切換電路、液晶顯示電路、串行存儲器擴展電路、步進電機驅動電路

　　單片機與藍牙模塊的連接

　　本設計采用了 STC12C5A60S2 單片機為控制核心［2］，它響應速度快，價格適中，易于擴展． 智能藍牙鎖與手機藍牙通訊模塊系統圖如圖 2 所示，當手機藍牙和智能鎖藍牙模塊配對成功以后，利用 APP 寫入控制程序，傳輸給智能鎖藍牙模塊，智能鎖藍牙模塊將手機藍牙模塊的信息傳送給單片機，單片機驅動相應的模塊

　　從經濟性考慮，藍牙模塊選擇了 SPP － CA，它響應速度快，體積小，支持 UAＲT 接口，并支持 SPP 藍牙串口協議，可以很方便地與單片機相連接［4］，連接圖如圖 3 所示，單片機的 ＲXD 和藍牙模塊的 UAＲT －TXD 端直接在一起就可以實現兩個模塊之間的數據互通． 避免繁瑣的線纜連接，能直接替代串口線

　　電源切換電路

　　為了使藍牙智能鎖更加穩定地工作，設計了兩路電源如圖 4 所示，一路是 12 V（ 正常工作時所用電源） 的充電電池接在下圖的電源插頭PWＲ2． 5 上，另一路 9 V（ 12 V 電源電壓低時工作電源） 電池接在 JP7 上．當剛接上電源時，繼電器的常閉端吸合，9 V 的電池工作，此時，單片機的P2． 5 接口輸出一個高電平，三極管 Q1 飽和導通，繼電器得電常開閉合，常閉斷開，12 V 的電池接通正常供電． 圖中的電容 C4 起到存儲作用，為保證繼電器和單片機在電源切換瞬間能正常工作． 當 12 V 電池電壓逐漸降低時，集成芯片 LM358 的 3 腳（ 同相輸入端） 電壓逐漸降低，當 3 腳的電壓小于 2 腳（ 反相輸入端） 的基準電壓時，1 腳輸出為低電平． 當單片機的 P2． 6 引腳檢測到低電平，讓P2. 5 輸出低電平，此時 Q1 截止，繼電器失電，常開斷開，常閉吸合，9 V 電池供電

　　其他部分的硬件設計

　　在智能藍牙鎖中，液晶屏的主要作用是顯示遙控鎖的開鎖狀態，密碼修改、初始化等． 1602 液晶的控制管腳與單片機相連接，設置液晶為 8 位數據連接方式接口，圖 5 采用的是 8 位的數據接口． 液晶電源采用 5 V 供電，負端接地

　　利用 24LC02 芯片來進行串行存儲器擴展，采用串行 EEPＲOM 來進行數據保護可以增加存儲壽命，系統簡單，芯片的價格也相對便宜． 如圖 6 所示．

　　步進電機驅動選擇芯片 ULN2003，ULN2003 是個集電極開路（ OC） 輸出的反向器． 它的驅動電流很大，可以很好地驅動步進電機． 連接時，步進電機電源接 12 V 電壓，另外一端接輸出引腳，如 16 腳［8］． 具體硬件電路如圖 7 所示

　　軟件設計

　　軟件系統基本流程圖如圖 8 所示，軟件主要設定為以下幾項．

　　用戶初始化： 用手機藍牙鍵盤 0 ～ 9 的數字輸入密碼，允許的最大密碼個數由程序中宏定義變量決定． 用戶設定的密碼由 EEPＲOM（ 24C02） 保存，并用“累加和”校驗來保證數據的有效性． 程序首次運行時 EEPＲOM 中的數據無效，此時會提示“Pless SetPassword”． 設置密碼時需要用戶輸入兩次相同的密碼，以保證設置成功，設置后密碼自動保存． 兩次密碼設置不同將導致密碼設置失敗，需按”D”鍵重新設置． 密碼設定成功后，開機初始化單片機．

　　密碼接收與發送模塊： 手機發送輸入密碼開門請求，控制中心發送確認指示，提示輸入密碼，#號鍵結束，系統將鍵入的密碼與 EEPＲOM 中保存的密碼做對比，相同則系統解鎖，液晶顯“Password Correct”“system unlock！ ”并且步進電機開始運轉，執行開鎖動作．

　　密碼校驗模塊： 輸入密碼，三次密碼錯，產生報警并將短時間屏蔽該藍牙，系統也將鎖定，加強了安全性．

　　關門提醒及密碼重設模塊： 關門鍵“A”沒按下時，蜂鳴器會發出報警聲，提示用戶鎖門． 密碼輸入錯誤系統鎖定時，按“D”鍵可以重新開始輸入密碼．密碼輸入正確系統解鎖時，按“E”鍵可以重新修改密碼操作． 當忘記密碼時，可以通過修改源程序中的宏定義值來重置密碼． 可見，此系統符合人性化，讓用戶感覺方便舒適

　　系統調試

　　本藍牙智能遙控鎖系統采用智能手機藍牙發送，安裝在鎖里面的藍牙模塊 SPP － CA 為接收． 首先，打開手機藍牙菜單，搜索附近的藍牙設備，如圖 9 所示． 當手機搜索到遙控鎖里面的藍牙設備時，輸入藍牙匹配密碼，如圖 10 所示; 然后打開手機上的藍牙終端軟件，點擊無線鍵盤菜單，（ * 鍵是取消鍵，#鍵是確認鍵，字母 D 是更改密碼鍵） 利用無線鍵盤輸入密碼，然后按#鍵確認，當藍牙匹配密碼和無線鍵盤輸入的密碼正確時，遙控鎖打開． 用戶想更改密碼，先輸入兩次舊密碼，如果輸入正確液晶屏會顯示“SetNewWordEnable”，此時，用戶可以輸入六位新密碼并按下 D 鍵（ 更改密碼鍵） ，此時液晶屏顯示“input again”，再次輸入新密碼和 D 鍵，這時，顯示屏顯示“ＲesetPasswordOK”表示密碼修改成功

　　本藍牙智能遙控鎖系統采用智能手機藍牙發送，安裝在鎖里面的藍牙模塊 SPP － CA 為接收． 實現了手機藍牙遙控、雙密碼開鎖、兩組電源供電、關門提醒、設置暗鎖等創新性功能，在為人們生活提供便利的同時，也大大提高了鎖的安全性，在智能家居行業具有實用價值和參考意義