基于单片机指纹密码锁系统论文.docVIP

学校代码： 学 号： 所在院(系)： 学生姓名 指导教师： 研究起止日期1章 概述 1 1.1 指纹识别技术的发展 1 1.2 指纹识别原理 1 1.3 系统设计目的及意义 3 1.4 工作流程 3 第2章 硬件介绍和设计 5 2.1 单片机及最小系统 5 2.1.1 STC89C52单片机介绍 5 2.1.2 外部晶振的设计 7 2.1.3 复位电路的设计 8 2.2 液晶显示模块 9 2.2.1 12864系列液晶的引脚功能 9 2.2.2 控制器接口说明 10 2.2.3 指令说明 10 2.2.4 12864引脚与单片机连接图 15 2.3 按键控制部分电路 16 2.4 指纹模块 18 2.4.1 指纹模块简介 18 2.4.2 指纹模块引脚接法 19 2.4.3 指纹模块命令 20 2.5 本章小结 22 第3章 系统软件的设计 23 3.1 系统程序工作分析 23 3.2 串口初始化 23 3.3 主程序流程图 24 3.3.1键盘管理程序设计流程 26 3.3.2 LCD显示模块程序设计流程 26 3.3.3 指纹模块的通信程序设计流程 27 3.4 Keil编程 28 3.5 本章小结 29 第4章 硬件调试 30 4.1 电路的焊接 30 4.2 程序的 31 4.3 小灯、继电器的调试 32 4.4 液晶的调试 32 4.5 指纹模块、按键的调试 33 4.6 本章小结 33 结 论 34 参考文献 35 致 谢 36 第1章 概述 1.1 指纹识别技术的发展 世界上任何一种物体与物质都有其表示自己特征的符号和信息，人体也不例外，取一根头发丝就能鉴别出它是谁的头发。然而，最简单、最直观、最常用的鉴别符号则是人的指纹。 指纹是人类手指上的条状纹路，他们的形成依赖于胚胎发育时的环境。指纹识别已经有了很长一段历史，据考古学家证实：公元前6000年以前，指纹作为身份鉴别的工具已经在古叙利亚和中国开始应用。到了20世纪80年代，个人电脑、光学扫描这两项技术的革新，是的他们作为指纹取像的工具成为现实，从而使指纹识别可以在其他领域中得以应用。现在，随着取像设备的引人及其飞速发展，生物指纹识别技术的逐渐成熟，可靠的比对算法的发现都为指纹识别技术提供了更广阔的舞台。目前，全球范围内都建立了指纹鉴定机构以及罪犯指纹数据库，指纹鉴定已经被官方所接受，成为司法部门一种有效身份鉴定手段。据统计，在全世界50亿人口当中，除了19名生来就没长指纹的特殊人物之外，没有一个重样的指纹，所以世界各国的警察机关都利用指纹鉴别技术来侦破案件。有人把人的指纹称之为人体的立体印章，而公安人员正是利用这些立体印章来作为认定作案分子的特征符号。 由于人体的身体特征具有不可复制的特点，人们把目光转向了生物识别技术，希望可以藉此技术来应付现行系统安全所面临的挑战。要把人体的特征用于身份识别，这些特征必须具有唯一性和稳定性。研究和经验表明，人的指纹、掌纹、面孔、发音、虹膜、视网膜、骨架等都具有唯一性和稳定性的特征，即每个人的这些特征都与别人不同、且终生不变，因此就可以据此识别出人的身份。基于这些特征，人们发展了指纹识别、面部识别、发音识别等多种生物识别技术，目前许多技术都已经成熟并得以应用，其中的指纹识别技术更是生物识别技术的热点。 指纹识别技术的发展得益于现代电子集成制造技术和快速可靠算法的研究。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但用于识别的数据量相当大，对这些数据进行比对也不是简单的相等与不想等的问题，现代电子集成制造技术使得我们可以制造出相当小的指纹图像读取设备，同时飞速发展的个人计算机运算速度提供了在微机甚至单片机上可以进行两个指纹的比对运算的可能。另外，匹配算法可靠性也不断提高，指纹识别技术已经非常实用。 1.2 指纹识别原理 手指表面皮肤凹凸不平而产生的纹路就是指纹。理想的指纹图像是一幅黑白相间的二值图像。但是由于指纹通常是用按压的方式得到的，因此，油墨、纸张、手指的状况以及皮肤的变形等原因都会导致指纹图像不理想。另外，通过扫描仪或者摄像机进行数字化的时候，由于光照的影响，也会引入各种噪声。这些因素都使灰度图像不能直接用来匹配。因此，有必要选择合适的特征来描述指纹征来描述指纹。 通常采用的结构特征有2种层次： 1）全局特征。所描述的是指纹的全局纹路结构，如图1-1所示，利用计算机处理时具体划分为：弓型、箕型、螺旋型。其他的指纹图案都基于这3种基本图案。 图1-1 指纹基本纹路图案 2）局部特征。断点和分叉是最常用的指纹局部结构特征，也称为细节特征。采用这种特征的一个例子是细节—坐标模型，也就是使用指纹的细节点及其坐标和其他一些特征来描述指纹。 对于指纹身份鉴定，特别是对现场的模糊指纹进行认定的时候所使用的信