世平集团针对新兴智能门锁市场，推出基于 NXP LPC54101 & NXP i.MX 7ULP 的 3D 人脸识别 E-Lock方案。此智能门锁方案以 NXP LPC54101 为主控 MCU，具有密码、刷卡、指纹、人脸识别四种开锁方式，其中 i.MX 7ULP 人脸模块支持 3D 结构光摄像头，结合 3D 人脸识别算法，将人脸的深度信息如鼻梁、嘴唇等训练成人脸特征，能实现更高精度、更高安全级别的真 3D 人脸防伪和人脸识别。
硬件设计说明
1）主控选择 LPC54101 高性价比 MCU，具有低功耗、易调试、高性能等多种优势，具体参数如下：
● ARM Cortex-M4 处理器，运行频率可高达 100 MHz
● 5 个 32 位标准通用定时器/ 计数器
● 高达 512 kB 片内 flash 可编程存储器，104KB 的 SRAM
● 四个 USART 接口，两个 SPI 接口，三个 I2C 总线接口
● 高达 50 个通用输入/输出 (GPIO) 引脚
LPC5410X 框图如下
2）MX 7ULP系列处理器代表了恩智浦在超低功耗处理领域的最新成就，具体参数如下：
● 异构多核处理架构，Cortex-A7 和 Cortex-M4 双配置
● 2D 和 3D 图形处理单元 (GPU)
● 外部存储器支持： LPDDR2/LPDDR3
● 512KB 的 SRAM
● MIPI DSI 显示器接口
● 并行摄像头接口
● 通信端口 (I2C、 SAI、 UART、SPI、SDIO、 USB)
● Flash 存储器支持：管理型 NAND (eMMC，eSD)
i.MX 7ULP 框图如下：
3）电源设计
该方案人脸模块的电源控制采用单独端口控制，需要使用人脸模块时打开，不需要时则是关闭状态，极大的降低了功耗。
4）Touch 触摸设计
各个按键的信号线之间间隔了一定距离，避免了用户按键误触。
方案原理图
PCB Layout
软件设计说明
1. 软件开发工具: Keil uVision5
方案采用 Keil Software 公司的 Keil uVision5软件，具体软件版本为 5.23，用于程序编写和调试。
2. 软件框架
方案软件架构分为驱动层和应用层，现驱动层和应用层代码都已编写验证无误，客户可根据自己需求来调整应用层代码。
主流程代码：
人脸模块代码：
展示版照片
方案方块图
核心技术优势
1）人脸开锁：3D 人脸摄像头结合深度算法，提供安全性和准确性
2）NFC 开锁：读写卡技术采用卡片数据块进行开锁验签，加密密钥和锁绑定
3）指纹开锁：响应时间极短，可存储 100 个指纹数量
4）密码开锁：虚位密码，提高安全性
5）电量监测：实时监测门锁剩余电量
6）防撬报警：防止暴力破解
7）OLED 显示、语音播报、中英切换等
方案规格
1）多功能智能门锁
2）支持人脸、指纹、刷卡、密码四种开锁方式
3）支持500条开锁记录存储
4）可用 USB 或电池供电，供电范围在5V~6V
5）低功耗，电池供电更持久
6）后续产品会增加蓝牙开锁功能
