以思瑞浦TPS325M51xx系列MCU为主控芯片的智能门锁方案，为用户提供更加安全、便捷和可靠的选择

时间： 2024-06-25 来源：思瑞浦（3PEAK）微信公众号

技术问答

智能门锁产品，因其开锁方式的便利性、开锁权限的方便授予、开锁记录的可追溯性、外观设计的美观和多样性、多场景的适用性、与智能家居系统的完美系统集成，以及防撬报警等安全性的显著提升，正在得到市场的广泛认可。新场景的高比例使用，以及存量传统机械门锁的批量升级，给智能门锁市场带来了广泛的商业机会。

智能门锁种类

智能门锁的品类非常丰富，根据不同的功能、技术、使用场景进行分类，可以分为：

开门方式

半自动智能门锁: 用户需要在验证成功后手动转动门把手来开门。
自动智能门锁: 在用户验证成功后，门锁会自动开锁。

应用功能

基础型: 通常包括指纹识别和触摸密码等基本的解锁方式。
高阶功能: 可能包括人脸识别、接近感应、远程控制等更先进的技术。

应用场景

家用门锁：适用于家庭住宅，提供家庭成员方便的进出同时保障安全。
公寓锁：适用于出租公寓或共享住宅，可能包括远程管理和临时密码功能。
柜锁：用于文件柜、储物柜等，提供额外的安全性和隐私保护。
箱包锁：用于行李箱、背包等，防止旅行或运输过程中的物品丢失或被盗。

智能门锁的选择应根据个人需求、安全要求、预算和偏好来决定。例如，家庭用户可能更注重便利性和易用性，而企业用户可能更看重安全性和管理功能。无论哪种类型的智能门锁，都旨在提供比传统机械锁更高级的安全和便利性。

众多门锁开发厂商都意识到了这个巨大商机，纷纷投入资源，开发出了琳琅满目的门锁产品，给消费者带来了充足的可选择性。但是，因为在电子控制模块关键部件的选择方面的不慎，往往会带来一些不必要的麻烦。而思瑞浦的TPS325M51xx系列主控芯片的智能门锁方案，为这些问题提供完善的解决方案：

01、开锁方式单一，因功能失效带来无法解锁

思瑞浦的智能门锁方案提供多种开锁方式，如指纹、面部识别、密码、NFC 卡等。

02、门锁电控模块耗电严重，电池经常没电

1：思瑞浦的专利TPSensor®模块，能独立在低功耗下检测电容触摸；

2：高性能的微控制器优化电源管理，延长电池寿命；

3：具备低电量提醒功能，及时通知用户更换电池，以及超低功耗换电池应用模式。

03、触摸不灵敏

TPS325M51xx拥有高分辨率的触摸感应功能（TPSensor®），支持自电容和互电容感应模式，提供高噪声免疫能力，确保触摸响应灵敏。

04、静电损坏

智能门锁设计时会考虑到静电放电（ESD）的防护，采用 TPS325M51xx的门锁支持集成了ESD保护机制高达6KV，减少静电对电路的损害。

智能门锁主要框图分门前，门后两个部分：

TPS325M51xx优势

TPS325M51xx 系列为智能门锁应用提供了一整套的软硬件参考设计，主要优势总结如下：

降低系统功耗

电容触摸模块能够在低功耗状态下独立运行并监测触摸事件，无需持续唤醒整个系统，从而延长电池寿命并减少能源消耗。

节约系统成本

TPS325M51xx 采用全自主知识产权的系统级芯片(SoC)开发，有效控制了整体成本；高集成度减少了外部组件的需求，进而减少了焊接点位和相关的制造成本。

减少开发难度

高集成度的设计减少了客户在硬件和软件开发上的复杂性，因为许多功能已经集成在单一芯片上。

缩短开发周期

提供智能门锁 Product Design Kit (PDK)，这是一个全面的开发工具包，包括硬件设计、基础软件框架和基础测试等，帮助客户快速启动和完成产品开发。

此外，TPS325M51xx 还具备以下优势：

存储容量

2MB 的 Flash 和 336KB 的 SRAM 提供了充足的存储空间，可以存储超过50枚指纹和长达300秒的语音信息，满足大多数家庭应用场景的需求。

多功能集成

集成了电容触摸、指纹算法、NFC Type A卡、语音解码和 OLED 显示等多种功能，为用户提供了全面的智能门锁解决方案。

安全性

微控制器可能包含的安全特性，如加密模块和安全启动，可以提高智能门锁的安全性。

灵活性和扩展性

由于其强大的处理能力和丰富的接口，TPS325M51xx 支持各种定制功能和未来的升级扩展。

以上这些TPS325M51xx的优势使其成为智能门锁设计的理想选择，为制造商提供了一个高效、可靠且具有成本效益的解决方案。

TPS325M51xx智能门锁系统框图

TPS325M51xx智能门锁系统框图

TPS325M51xx丰富资源以及针对智能门锁方面的配置

TPS325M51xx 智能门锁系统框图可能包含的关键组件和功能模块：

微控制器核心：

32位ARM^®STAR 核心，带有 FPU，运行频率高达156 MHz。

存储器：

2MB的Flash存储器，用于存储程序和用户数据。
336KB的SRAM，包括不同用途的多个SRAM区块。

触摸感应模块（TPSensor^®）：

电容触摸检测，支持电容和互容感应模式。

指纹传感器接口：

用于连接和处理指纹传感器数据，支持指纹算法。

NFC 接口：

支持 NFC Type A卡，用于近场通信和数据传输。

语音解码模块：

解码语音信息，可能用于语音提示或命令。

OLED 显示控制器：

控制 OLED 显示屏，显示门锁状态和信息。

电源管理单元（PMU）：

管理电源供应，包括电池监控和低功耗模式。

安全特性：

包括加密引擎（如AES）、真随机数生成器（TRNG）和哈希函数（如SHA1/SHA2, MD5）。

通信接口：

包括 UART、SPI、I2C、CAN 等，用于与外部设备通信。

定时器和计数器：

用于时间控制和事件管理。

模拟前端（AFE）：

包括 ADC、DAC 和比较器，用于处理模拟信号。

外部接口：

包括 GPIO，用于连接外部传感器和功能执行模块。

实时时钟（RTC）：

保持时间信息，支持定时任务和唤醒。

开发支持：

如调试接口（SWD/JTAG）和嵌入式跟踪宏单元。

如以上框图展示，TPS325M51xx 通过其丰富的外设和接口，实现智能门锁的多功能性和高安全性。

TPS325M51xx智能门锁开发套件

开发套件（PDK）基于TPS32 SDK的底层框架，加入了智能锁应用中主要功能的中间件支持（包括触摸库，指纹库，语音解码库，NFC读卡库，OTA升级等）；另外还包含了智能锁方案的硬件/固件参考设计文档（如NFC，触摸）以及重要的测试结果文档。

智能锁方案板

为智能锁应用量身定制的参考方案板，涵盖了智能锁应用需要的一些最基础的功能（如触摸、指纹、NFC刷卡、语音提示、低功耗等），帮助客户快速高效地迁移智能锁应用层代码，完成整体产品设计。

智能锁方案SDK（Middleware）

音频（Audio）

支持解码和播放 MP3 音频文件，允许智能门锁提供语音提示、警报或其他音频反馈。这可以改善用户交互，尤其对于视力受限的用户或在视觉提示不实用的情况下。

触摸传感器库（TPSenor@Library）

支持电容触摸功能，使智能门锁能够拥有触摸界面，不仅外观上更美观，使用起来也比机械按钮更方便，提供更流畅的用户体验。

近场通信（NFC）

支持 NFC（近场通信），允许智能门锁读取和注册 NFC 卡或标签。这个功能可用于无钥匙进入，用户只需轻触他们的 NFC 卡即可开门。

指纹传感器

支持注册和识别指纹信息，提供高水平的安全性和便利性。用户可以使用他们的指纹来解锁门，这是一种快速且安全的身份验证方法。

设备固件升级（Device Firmware Update, DFU）

支持在设备上执行固件更新，确保智能门锁可以接收安全补丁、新功能和改进。这对于维护设备在其生命周期内的安全性和功能性至关重要。

这些特性共同构成了一个既安全又多功能，同时用户友好且具有前瞻性的智能门锁系统。TPS325M51xx 系列微控制器以其高性能的 ARM 核心和丰富的外设，提供了实现这些高级特性所需的处理能力和接口支持。

智能锁方案测试汇总

智能门锁测试总结如下：

对讲机测试（Walky-Talky）

发生了误触发，但没有挂断
通过了 B 级测试标准

特斯拉线圈测试（"Tesla Coil"）

发生了误触发，但没有挂断
通过了 B 级测试标准

温度测试

在低温 -25℃ 下连续运行12小时
在高温 70℃ 下连续运行12小时
在温度 45℃、湿度 95% 的条件下连续运行48小时
通过了 A 级测试标准，没有发生误触发，且灵敏度没有变化

这些测试结果表明智能门锁在不同的环境条件下，如电磁干扰和极端温度湿度条件下，都能保持一定的稳定性和可靠性。B 级测试的通过意味着产品在面对特定干扰时可能会有误触发，但系统能够稳定运行而不会发生崩溃或挂起。A 级测试的通过则显示了在更为严苛的环境条件下，产品不仅没有误触发，而且保持了其性能的稳定性和一致性。这对于确保智能门锁在实际使用中的耐用性和可靠性至关重要。

思瑞浦MCU在智能门锁市场的业务前景

TPS325M51xx的高性能和丰富的功能为智能门锁提供了强大的技术支持，使得门锁更加安全、便捷和可靠。通过这些技术，用户可以享受到更加舒适和无忧的智能生活体验。TPS325M51xx为智能门锁提供了全面的产品级的参考设计，并组建了完整的技术支持团队，以解决产业链的技术和量产支持需要。产品自投入量产以来，已获得多家客户评估，并得到积极的市场反馈，包括对产品性能、稳定性、安全性和易用性的认可。客户在评估后，普遍认为TPS325M51xx非常适合他们的产品，希望与思瑞浦建立长期稳定的合作关系，积极准备将其智能锁产品推向市场，进行量产。

随着技术持续革新和市场不断发展，思瑞浦将以TPS325M51xx为契机，持续拓展智能锁产品，涵盖MCU和模拟产品，以满足市场对更高性能和更多功能的不断追求。

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国民技术（Nations）MCU、电源管理/安全芯片、无线射频产品选型指南

描述- 国民技术股份有限公司（简称：国民技术）是中国通用MCU、安全芯片领先企业和国家高新技术企业, 具有二十余年商用密码的领先优势。2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立，总部位于深圳，在北京、上海、武汉、西安、重庆、香港、新加坡、美国奥斯汀、日本东京等地设有分支机构。

型号- N32G032P6W7,N32WB020,Z32HCD2S系列,N32G435RB,NB201YBF6C,N32G435R8,N32G451系列,N32G452VB,N32G031K6Q7,N32G452VE,BN32G432CB,N32G452VC,N32G401K6L7,N32G030K6L7,N32G020GX,N32WB020系列,BN32G432C8,N32G430K6Q7,N32S032,N32S033系列,N32S033,N32G430G8Q7,Z8系列,N32G455MB,N32G430C8L7,N32G031F8S7,N32L402R8,N32G401系列,N32G031C8L7,N32G401,N32G430F6S7-1,N32G0XX,Z32,N32G455ME,N32G455MC,N32G457QE,N32G430F8S7,N32G032F6S7,N32G451RE,N32M418系列,N32G452系列,N32L40X,N32G451RC,N32G451RB,Z8D16R-2,N32G401F8Q7,N32S032系列,Z32HCD2S,N32L436MB,N32M0XX,N32WB030,NS3300,N32G457QE_EVB,N32G4FRRE,N32G432K8,N32G401K8Q7,N32G031F8U7,EN32G455RC,N32G032F6U7,N32G451CE,EN32G455RB,N32G432KB,N32G430F6Q7,N32G451CC,N32G451CB,EN32G455RE,W25Q128,N32A455系列,N32WB452LE,N32M417系列,N32G030C8L7,N32L436CB,N32G003F5Q7,N32G430系列,N32M418,N32M417,N32A455CE,N32G401K8L7,N32L403KBQ7-1,N32G435,N32M418K8L7,N32G432,N32G430,N32G430K8Q7,N32L436C8,N32L406MB,N32L43X,N32A455,N32G401F8S7-1,N32WB031KEQ6-2,N32WB452,N32G031F6S7,N32G031系列,N32G452CE,Z32HCD2,N32G457MC,N32G032K8L7,N32G452CC,N32G452CB,N32G030K6Q7,N32G430K6L7,N32G457ME,N32A455VE,N32G455VE,N32G003F5S7,N32G003F4Q7,N32G401C6Q7,N32L436R8,BN32G435GB,N32G455VC,N32G455VB,N32G4FRME,N32L433K8,BN32G435G8,N32G457,N32H7XX,N32L4XX系列,N32L43X系列,N32G455,N32L402RB,Z32H330TC,N32G451,N32G452,N32G457QEL7,N32WB030KXQ7,N32G031K8Q7-1,N32L433KB,N32G031F6U7,N32G452QE,N32G452QC,N32S,N32L402CB,N32G003系列,N32G030系列,N32S003系列,NB401系列,N32L436RB,N32L402C8,N32G430F8Q7,N32G430C6Q7,N32L4XX,N32G430F8S7-1,N32G030K6Q7-1,N32G4FR,N32A4XX,N32G432系列,N32G455系列,NB401KBQ6C,N32G4FRKC,N32G003F4S7,NB201,N32G032R8L7,Z8,N32G030F6S7,N32G435K8,N32G031K8L7,N32G401C6L7,N32A47X,Z32HUA系列,EN32G452RE,N32G4FRKE,N32G4XX,N32L403K8,EN32G452RB,NWF580,EN32G452RC,N32G003,N32G435KB,N32G430K8L7,N32G032K6L7,BN32G435CB,N32G457VE,N32G457VC,N32G432RB,N32G401C8Q7,N32G020系列,N32G4FRHE,N32G4FRHC,BN32G435C8,N32G030F6U7,N32A455RE,N32G452ME,N32M4XX,N32G452MC,N32G452MB,NB401,Z32系列,N32G032系列,N32G401G6Q7,N32G455CC,N32G455CB,N32G455CE,N32G020,Z32HUA,N32G430C8Q7,N32G457系列,N32G032P8W7,Z32HUB,N32WB031KCQ6-1,N32G031K8Q7,N32G401F6S7-1,N32G020KX,N32G032K6Q7,N32L403KBQ7,Z8IDA系列,N32G030K8L7,NB201系列,N32G031,N32G032,N32G030C8T7,N32G030,N32G430G6Q7,N32G031K6L7,N32G401C8L7,N32G430C6L7,N32G032C8L7,Z8IDA,N32WB03X,N32H47X,N32G432R8,N32WB452系列,N32WB020GEQI,N32WB030系列,N32S003,N32G430F6S7,N32G031K6Q7-1,N32G032F8S7,Z32HCD2系列,N32G435系列,N32G457RE,N32G457RC,N32G451VC,N32G452RBL7,N32G451VE,N32L406R8,N32G401F6Q7,N32S系列,N32H48X,N32L406RB,N32WB452RE,N32G4FR系列,N32L406C8,N32M417C8L7,N32L406CB,N32WB452CE,N32G401K6Q7,N32A0XX,N32WB03X系列,Z32HM,N32G401G8Q7,N32L436MBL7_EVB,N32L40X系列,Z32HUB系列

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中科芯（CETC）32位MCU产品及公司简介

型号- CKS32F103R6T6,CKS32F103V8T6,CKS32F030C8T6,CKS32F031K6U6,CKS32F417ZET6,CKS32F102C6T6,CKS32F102R8T6,CKS32F105RBT6,CKS32F102R4T6,CKS32F031C6T6,CKS32F103C8T6,CKS32F101R6T6,CKS32F103C4T6,CKS32F051C6U6,CKS32F102CBT6,CKS32F051K6U6,CKS32F101ZCT6,CKS32F101VET6,CKS32F101RCT6,CKS32F415VGT6,CKS32F417VGT6,CKS32F031G4U6,CKS32F031F4P6,CKS32F101C8T6,CKS32F103RCT6,CKS32F103VET6,CKS32F107RBT6,CKS32F051C6T6,CKS32F405OET6,CKS32F051K6T6,CKS32F405ZGT6,CKS32F103ZET6,CKS32F417IGT6,CKS32F105VCT6,CKS32F051R6T6,CKS32,CKS32F405RGT6,CKS32F101ZDT6,CKS32F407ZGT6,CKS32F101VBT6,CKS32F102RBT6,CKS32F031K4T6,CKS32F415OGT6,CKS32F101RDT6,CKS32F103RDT6,CKS32F103VBT6,CKS32F030K6T6,CKS32F407VET6,CKS32F103R8T6,CKS32F107VCT6,CKS32F103R4T6,CKS32F103ZDT6,CKS32F030C6T6,CKS32F031K4U6,CKS32F102C8T6,CKS32F103CBT6,CKS32F417ZGT6,CKS32F102C4T6,CKS32F105VBT6,CKS32X,CKS32F102R6T6,CKS32F031C4T6,CKS32F103C6T6,CKS32F051C4U6,CKS32F101R4T6,CKS32F105R8T6,CKS32F051C8U6,CKS32F101R8T6,CKS32F030F4P6,CKS32F051K8U6,CKS32F051K4U6,CKS32F101VCT6,CKS32F101ZET6,CKS32F415ZGT6,CKS32F101RET6,CKS32F101CBT6,CKS32F031G6U6,CKS32F417VET6,CKS32F103RET6,CKS32F415RGT6,CKS32F051C4T6,CKS32F103VCT6,CKS32F031F6P6,CKS32F051C8T6,CKS32F107VBT6,CKS32F405OGT6,CKS32F051K8T6,CKS32F103ZCT6,CKS32F417IET6,CKS32F051K4T6,CKS32F105RCT6,CKS32F051R4T6,CKS32F051R8T6,CKS32F405VGT6,CKS32F101VDT6,CKS32F105V8T6,CKS32F407ZET6,CKS32F101RBT6,CKS32F031K6T6,CKS32F103RBT6,CKS32F103VDT6,CKS32F407VGT6,CKS32F107RCT6

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