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基于nRF24L01的无线指纹密码控制系统毕业论文 目录 摘要 I Abstract II 引言 1 1 项目概述 2 1.1 选题背景 2 1.2 目的及意义 2 1.3 国内外研究现状与发展趋势 3 2 相关技术 4 2.1 ARM 4 2.2 无线传输技术 4 2.3 指纹识别技术 5 3 总体设计 6 3.1 设计方案 6 3.2 系统硬件总体设计 7 3.2.1 系统硬件结构 7 3.2.2 系统硬件方案设计 8 3.3 系统软件总体设计 9 3.3.1 系统总体功能模块图 9 3.3.2 下位机软件设计 11 4 系统硬件设计 12 4.1 系统硬件设计原则 13 4.2 核心部件选型 13 4.2.1 单片机部件 13 4.2.2 无线模块nRF24L01 16 4.2.3 指纹模块 18 4.2.4 12864OLED模块 19 4.3硬件电路设计 20 4.3.1 无线传输控制电路 20 4.3.2 指纹录入控制电路 21 4.3.3 按键扫描控制电路 22 4.3.3 12864OLED显示控制电路 23 5 软件设计 24 5.1 软件设计原则 25 5.2 主程序设计 26 5.3 系统启动程序设计 28 5.4 模式选择程序设计 29 5.5 解锁程序设计 30 5.6 密码设定程序设计 31 5.7 发送控制命令程序设计 32 6 系统测试与运行 33 6.1 测试方案 34 6.2 测试结果 35 7 结论 36 致谢 37 参考文献 38 附录A 中文译文 39 附录B 英文原文 43 附录C 系统连接原理图 49 附录D 源程序代码 50 引言 人们生活水平逐渐上升，对住宅的要求也越来越高，上升到了对整个家居智能化、自动化、安全、高效、舒适等更高层面的要求本设计采用先进的生物识别技术设计出了一无线指纹密码控制系统可以控制家居中任意一个。对于改善现代人的生活质量创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义并具有非常广阔的市场前景。 1 1.1 选题背景 随着社会发展生物识别技术，是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性（如虹膜指纹、脸象等）和行为特征（如声音、步态等）来进行个人身份的。生物识别技术是目前最为方便和安全的识别技术，它不需要记住复杂的密码，也不需要随身携带钥匙、智能卡之类的东西。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一性和在一定时期内不变的稳定性，不易伪造和假冒，所以利用生物识别技术进行身份具有安全、可靠、准确的特点。此外，生物识别技术产品借助于现代计算机技术的实现，通过和电脑的配合，可以和安全、监控、管理系统整合，实现自动化管理。根据IBG（International Biometric Group，国际生物识别小组）2009年的统计结果，市场已有多种针对不同生理特征和行为特征的应用。其中，指纹识别技术最为方便也最为热门。 1.2 目的及意义 1.3 国内外研究现状与发展趋势 2 相关技术 ARM是Advanced RISC Machines的缩写，它是一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC（精简指令集）处理器。1985年第一个ARM原型在英国剑桥诞生。公司的特点是只设计芯片，而不生产。它提供ARM技术知识产权（IP）核，将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，并提供服务。ARM既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。ARM处理器是一种32位嵌入式处理器，它的特点是：体积小、低功耗、低成本、高性能；支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定。ARM的主要模式有：用户模式(usr)，ARM处理器正常的程序执行状态；系统模式(sys)，运行具有特权的操作系统任务；快中断模式(fiq)，支持高速数据传输或通道处理；管理模式(svc)，操作系统保护模式；数据访问终止模式(abt)，用于虚拟存储器及存储器保护；中断模式(irq)，用于通用的中断处理；未定义指令终止模式(und)，支持硬件协处理器的软件仿真。除用户模式外，其余6种模式称为非用户模式或特权模式，用户模式和系统模式之外的5种模式称为异常模式。ARM处理器的运行模式可以通过软件改变，也可以通过外部中断或异常处理改变。ARM公司开发了很多系列的ARM处理器核，ARM7系列ARM9系列ARM9E系列ARM10E系列ARM11系列SecurCore系列Intel的XscaleIntel的StrongARM目前必威体育精装版的系列是ARM11ARM