1. STM32F072RB主控MCU,具有低功耗和掉电模式，在调电模式下通过刷卡或指纹传感器的触摸感应输出信号唤醒(指纹传感器和刷卡模块待机超低功耗)，超级节能。

2. 指纹识别开门方式无本人授权无法破解，指纹传感器具有唯一ID，不能通过更直接换指纹传感器的方式开门，安全可靠性高。

3. SPI_Flash成本低，功耗小，掉电数据不丢失，擦写10W次以上可用于存储字库，语音编码，历史记录，注册信息等多种数据及开门参数，设备其他参数等。

4. OLED功耗低，显示效果优于同等价格的LCD，如Nokia5110

5. NY3P系列语音芯片一次性烧录，永久数据保存，工作电路简单，是超低成本的语音解决方案，使本方案人机交互体验更好。

6. 使用超低压差(该芯片应具有低压差，低功耗，低成本特性)LDO或REF芯片作为ADC参考电压的来源在每次开门时智能检测电池电量。

7. 注册及其他重要操作验证管理指纹，快捷，可靠。

8. 支持蓝牙串口(配合按键或其他一个插入检测)，直接RS232或USB(HID或其他全速低速USB设备)方式连接PC或移动终端读取开门历史记录及注册记录，以及其他按键能完成的所有操作，使锁具结构设计更简单，使用更捷。【由于NUCLEO板没有引出USB接口，这里直接使用其带的USB转串功能与072MCU的UART2来与PC通信】

9. 可设置的误触发超时等待时间，根据使用习惯可人性化地延长设备电池使用时间。

10. 以上方案完成的前提下，主控MCU还剩余很多内部外设及外部接口资源，可预留进行扩展。

11. 支持远程报警和现场报警输出功能，出门在外更加放心。

12. 除指纹开门方式以外，其他所有开门方式支持屏蔽选项，根据使用场合不同，确定符合安全级别的开门方式，同时还能对功耗进行控制。

以下是本次Demo演示板的框图，上面罗列的内容部份没有实现，但主要部分基本都完成了，并且为了即节约成本又能达到演示的效果，这里用把输出部分(如电机驱动电路，电磁铁驱动电路，报警输出电路等)省略了，统一在LCD上进行显示。进入正题，从方案的框图走起：

由上图可以看出OLED显示屏、RC522【RFID读写卡模块】、W25X16存储芯片共用一条SPI总线，从系统工作流程上来看并不冲突，且节约IO资源，指纹传感器使用串口与主控MCU进行通信(命令传输：如对比，注册，删除，查询，复位等)，而整个系统又通过串口与PC相连接，当然在与PC相连接的时候这里需要一个转接电路或者转接线(顺便在这里提一种可以简化与PC串口通信的方案：使用ST官方的USB转串口例程进行修改后MCU直接通过USB与电脑连接，但通信用的上位机程序却可以直接基于UART开发，且无波特率限制,更方便的是ST提供了虚拟串口的驱动程序，当然要使用这种方法前提是整个系统的程序和数据存储空间够用，否则还是外加芯片吧!)。该方案不仅对用户的注册信息进行了记录(指纹ID号、卡号、RTC时间等)，同时还可以对使用情况作记录，设计时可以规定记录100条或200条，或者根据存储剩余量做更多的也可以，这样用户可以清楚的查询到何时谁开的门。

根据上面的框图还可以看到本次演示方案没有做的地方，主要原因是家里面不好制作PCB，原来在实验室的时候可以直接热转印腐蚀。所以较小器件和较复杂的电路都被省掉了，比如最关键的实现低功耗的电源管理电路，省掉的电源管理电路主要执行以下功能，主机可以通过控制对应IO的电平来达到关闭指纹传感器电源，和其他外部电源的功能，当然必须保留的是传感器触摸感应部分的电源以及刷卡模块的电源(刷卡模块通过指令进入低功耗状态，但必须保证刷卡时有中断输出)，当然单片机部分的低功耗就好办了，完全可以进入Stop模式，功耗相正常运行来说已经很低了，配合外部电路的情况下不管是用电池还是电源适配器对系统供电都没问题。

对于这次没有完成的地方，图中也有说明，可以根据实际需要添加防劫持功能(包括密码，指纹两个部份，IC卡一般不作防劫持功能)、组合开门方式、安全检测等，同时还可以加上外部效应电路和设备，完成开门动作和关门动作。

现在演示Demo完成了之后感觉片子还剩下好多IO和模块没有使用，这些都可以留待作为扩展接口，如果还不够的话你可以把JTAG接口改成J-Link接口，再不行把J-ink接口也配置成IO吧，但系统上电的时候最好加个检测，或延时，以便系统能够正常下载程序。

下面把各模块和整机的图展示：

原理图

在原有功能的基础上添加了菜单控制和低功耗触摸功能以及密码功能，下面从上次的基础工程的整机图片开始选展示一下

新版的整机展示，SPIFlash存储模块就没拍到了

最终版本整机操作过程当中的部份界面展示1：

最终版本整机操作过程中界面展示2：

最终版本整机操作过程中界面展示3：

把Demo方案所用到的IO口及相关功能罗列一下：

1. 指纹传感器

BLH_POWER_5.0 ----------- 触摸感应供电，不断电直接接5V

BLH_POWER_3.3 ----------- PC4(使用高低电平控制开/关，用以完成低功耗功能)

BLH_MCU_TX -------------- PA9 UART1_TX

BLH_MCU_RX -------------- PA10 UART1_RX

BLH_INT ----------------- PA4(有触摸动作是输出高->可用上升沿中断将MCU从STOP模式唤醒)

2. OLED模块

OLED_CS_sce ------------- PC2

OLED_RES ---------------- PB0

OLED_DC ----------------- PC3

OLED_sdin --------------- PA7

OLED_sclk --------------- PA5

3. W25X16模块

W25X16_CS --------------- PB13

W25X16_CLK -------------- PA5

W25X16_MOSI ------------- PA7

W25X16_MISO ------------- PA6

4. 蜂鸣器

BEEP_Ctrl --------------- PC8

5. RC522模块

RC522_CS ---------------- PC0

RC522_SCK --------------- PA5

RC522_MOSI -------------- PA7

RC522_MISO -------------- PA6

RC522_RST --------------- PC1

RC522_IRQ --------------- PC10

6. 按键

UserButton -------------- PC13

7. PC串口

PC_MCU_TX --------------- PA2 UART2_TX

PC_MCU_RX --------------- PA3 UART2_RX

STM32F072RB

Mainstream ARM Cortex-M0 USB line MCU with 128 Kbytes Flash, 48 MHz CPU, USB, CAN and CEC functions

The STM32F072x8/xB microcontrollers incorporate the high-performance ARM®Cortex®-M0 32-bit RISC core operating at up to 48 MHz frequency, high-speed embedded memories (up to 128 Kbytes of Flash memory and 16 Kbytes of SRAM), and an extensive range of enhanced peripherals and I/Os. All devices offer standard communication interfaces (two I2Cs, two SPI/I2S, one HDMI CEC and four USARTs), one USB Full-speed device (crystal-less), one CAN, one 12-bit ADC, one 12-bit DAC with two channels, seven 16-bit timers, one 32-bit timer and an advanced-control PWM timer.

The STM32F072x8/xB microcontrollers operate in the -40 to +85 °C and -40 to +105 °C temperature ranges, from a 2.0 to 3.6 V power supply. A comprehensive set of power-saving modes allows the design of low-power applications.

The STM32F072x8/xB microcontrollers include devices in seven different packages ranging from 48 pins to 100 pins with a die form also available upon request. Depending on the device chosen, different sets of peripherals are included.

These features make the STM32F072x8/xB microcontrollers suitable for a wide range of applications such as application control and user interfaces, hand-held equipment, A/V receivers and digital TV, PC peripherals, gaming and GPS platforms, industrial applications, PLCs, inverters, printers, scanners, alarm systems, video intercoms and HVACs.

Key Features

Core: ARM® 32-bit Cortex® -M0 CPU, frequency up to 48 MHz

Memories

64 to 128 Kbytes of Flash memory

16 Kbytes of SRAM with HW parity

CRC calculation unit

Reset and power management

Digital and I/O supply: VDD = 2.0 V to 3.6 V

Analog supply: VDDA = VDD to 3.6 V

Selected I/Os: VDDIO2 = 1.65 V to 3.6 V

Power-on/Power down reset (POR/PDR)

Programmable voltage detector (PVD)

Low power modes: Sleep, Stop, Standby

VBAT supply for RTC and backup registers

Clock management

4 to 32 MHz crystal oscillator

32 kHz oscillator for RTC with calibration

Internal 8 MHz RC with x6 PLL option

Internal 40 kHz RC oscillator

Internal 48 MHz oscillator with automatic trimming based on ext. synchronization

Up to 87 fast I/Os

All mappable on external interrupt vectors

Up to 68 I/Os with 5V tolerant capability and 19 with independent supply VDDIO2

Seven-channel DMA controller

One 12-bit, 1.0 μs ADC (up to 16 channels)

Conversion range: 0 to 3.6 V

Separate analog supply: 2.4 V to 3.6 V

One 12-bit D/A converter (with 2 channels)

Two fast low-power analog comparators with programmable input and output

Up to 24 capacitive sensing channels for touchkey, linear and rotary touch sensors

Calendar RTC with alarm and periodic wakeup from Stop/Standby

12 timers

One 16-bit advanced-control timer for six-channel PWM output

One 32-bit and seven 16-bit timers, with up to four IC/OC, OCN, usable for IR control decoding or DAC control

Independent and system watchdog timers

SysTick timer

Communication interfaces

Two I2 C interfaces supporting Fast Mode Plus (1 Mbit/s) with 20 mA current sink, one supporting SMBus/PMBus and wakeup

Four USARTs supporting master synchronous SPI and modem control, two with ISO7816 interface, LIN, IrDA, auto baud rate detection and wakeup feature

Two SPIs (18 Mbit/s) with 4 to 16 programmable bit frames, and with I2 S interface multiplexed

CAN interface

USB 2.0 full-speed interface, able to run from internal 48 MHz oscillator and with BCD and LPM support

HDMI CEC wakeup on header reception

Serial wire debug (SWD)

96-bit unique ID

All packages ECOPACK® 2

CIRCUIT DIAGRAM