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1、摘 要单片机控制无疑是人们追求的目标之一。单片机是一个单芯片形态，面向控制对象的嵌入式应用计算机系统。文章介绍的指纹考勤系统是基于单片机系统实现的。以单片机系统为核心的指纹考勤系统是一个相对独立的系统，可以完成指纹信息的采集处理。通过串口与上位机实现通信，可以将指纹信息传给VC电脑端，实现指纹信息的管理，以应对实际应用。本文基本实现了串口通信与上位机的指纹信息处理。在整个指纹考勤系统中利用VC+实现上位机编程，利用ODBC对信息作出合理的分类，该应用程序能够较好的实现上班时间的设定；能够提供员工出入单位的情况记录；能够提供请假、加班和出差情况的记录，并实现查询、添加、修改、删除、浏览等处理功能
2、；能够拥有一定的安全性、协调性和完整性。关键字：指纹考勤；单片机系统；FPS200；串口通信；上位机编程AbstractSCM is undoubtedly one of the goals that people pursue. The microcontroller is a single-chip form, the computer system of the control object-oriented embedded applications.The article describes the fingerprint attendance system is implement
3、ed based on the SCM system. SCM system as the core fingerprint attendance system is a relatively independent system, fingerprint information acquisition and processing can be completed. Communication through the serial port with the host computer, the fingerprint information can be passed to the VC
4、PC fingerprint information management to cope with the practical application.The basic serial communication between PC and the fingerprint information processing. Entire fingerprint attendance system using VC + + host computer programming, using ODBC to make a reasonable classification of the inform
5、ation, the application can better achieve the setting of working hours; to provide employees access units recorded; to provide leave, overtime and travel records of query, add, modify, delete, browse and other processing functions; to have a certain security, coordination and integrity.Keywords: fin
6、gerprint time and attendance; SCM system; FPS200; serial communication; host computer programming精品目 录第一章 系统总体设计方案1第二章 指纹识别系统的硬件设计22.1系统硬件的总体描述22.2单片机最小系统22.2.1 AT89S51单片机的基本组成22.2.2 AT89S51引脚功能42.2.3 AT89S51的CPU52.2.4 AT89S51的存储器结构52.2.5 74LS373芯片结构介绍62.3指纹传感器FPS20062.4.1串行通信接口82.4.2 串行口的特殊功能控制寄存器8
7、2.4.3串行口的工作方式92.4.4波特率的设置102.5常用串行通信接口标准112.5.1 RS-232C接口112.5.2 RS-232C的EIA电平和TTL电平转换122.6基于单片机的指纹采集系统的基本结构14第三章 指纹识别系统软件实现部分153.1 控件MSComm串口编程153.2控件MSComm串口编程实例15附录24结束语41致谢42参考文献43精品第一章 系统总体设计方案硬件平台大致可以分为5个部分：成像系统（传感器FPS200）、核心部分AT89S51单片机、RAM、EEPROM等器件。在工作过程中，指纹经传感器采集后，由传感器直接转成RGB格式，并且数据传输到MCU。
8、MCU需要执行大量的模式识别和图像处理相关计算。固化的程序存储在EEPROM中，这些指令控制了整个指纹识别系统的工作流程。RAM为内存，存储临时数据。构成数据通道。文章对每部分硬件将分类作出介绍，如单片机的结构与连接方法，外设寄存器选取，串口通信的实现等。而对于整个硬件部分单独拿出来就是一个完整的考勤模块，实现指纹信息采集与处理。在不需上位机参与下也可实现指纹采集功能。在系统的软件实现方面介绍了单片机系统与PC端实现通讯的过程，可以完成指纹信息的传输，在上位机建立数据库，通过VC编程实现指纹信息的存储。最终达到实际的应用目的。当然，对于单片机所处理的指纹算法方面的程序，没有做出学习研究。MCU
9、传 感 器RAMEEPROMPC图1-1 指纹识别系统结构框图第二章 指纹识别系统的硬件设计2.1系统硬件的总体描述基于单片机的指纹识别系统是由AT89S51单片机、62128片外RAM、EEPROM芯片、FPS200等构成，在无需上位机的管理下，具有指纹录入、图像处理、指纹对比、存储信息功能。是一个相对独立的指纹识别系统、一个独立的外部设备。过程中，指纹传感器FPS200采集指纹信息，经过串口传递给单片机接收命令，单片机同意接收信息后，指纹传感器将转换的数据传到单片机，单片机通过存储在EEPROM中的固化程序执行大量模式识别的相关计算，当用户指纹被确认，单片机将命令执行机构动作，开关开。指纹
10、系统主要包括：单片机最小系统、指纹采集部分、串口通信部分、开关按钮、供电系统组成。本章分别做出介绍，最后给出总的电路设计图。 2.2单片机最小系统单片机最小系统以AT89S51单片机位核心，连同外设的62128RAM芯片和EEPROM芯片等组成。此系统能够实现指纹算法的处理，串行通信的设定，数据处理方面内容。2.2.1 AT89S51单片机的基本组成选取单片机AT89S51主要原因是功耗低、可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，128B内部RAM，能满足设计要求。AT89S51S是一个低功耗、高性能CMOS8位单片机，片内含4KB
11、 ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash片内程序存储器，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性 存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。 AT89S51 单片机的基本组成如图1.1所示。从AT89S51单片机的结构框图可以看到，该芯片上集成了一个微型计算机，它包括如下几个部分：（1）8位微处理器（CPU）（2）数据存储器（128B RAM）;（3）程序存储器（4KB Flash ROM）;（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）一个全双工的异步串行口；（6）2个可编程的16位定时器/计
12、数器；（7）一个看门狗定时器；（8）中断系统具有五个中断源、5个中断向量；（9）特殊功能寄存器（SFR）26个；（10）低功耗模式有空闲模式和掉电模式，具有掉电模式下的中断恢复模式；（11）3个程序加密锁存位。其基本结构图如1.1 图2-1 AT89S51单片机的基本结构示意图2.2.2 AT89S51引脚功能P0口是8位的漏极开路的双向I/O口。当外扩存储器及I/O接口芯片时，P0口作为低8位地址总线及数据总线的分时复用端口。另外，P0口也可用作通用的I/O口，需加上拉电阻，这时为准双向口。作为通用I/O输入，应先向端口写入1。可驱动8个LS型TTL负载。P1口是8位的准双向I/O口，具有内
13、部上拉电阻。准双向I/O口，作为通用I/O输入时，应先向端口锁存器写1。P1口可驱动4个LS型TTL负载。P2口是准双向的8位I/O口，具有内部上拉电阻，当AT89S51扩展外部存储器及I/O口时，P2口作为高8位地址总线用，输出高8位地址。P2口也可作为普通的I/O口使用。当作为通用I/O输入时， 应先向端口输出锁存器写1。P2口可驱动4个LS型TTL负载。图2-2 AT89S51管脚图P3口也是准双向的8位I/O口，具有内部上拉电阻。作为准向口，其功能和前两个相似。另外P3口还有重要的第二功能。引脚第二功能说明P3.0RXD串行数据输入口P3.1TXD串行数据输出口P3.2外部中断0输入P
14、3.3外部中断1输入P3.4T0定时器0外部计数器P3.5T1定时器1外部计数输入P3.6外部数据存储器写选通输出P3.7外部数据存储器读选通输出2.2.3 AT89S51的CPUAT89S51的CPU由运算器和控制器组成。其中，运算器对操作数进行算术、逻辑和位操作运算。主要包括算术逻辑运算单元ALU、累加器A、位处理器、程序状态字寄存器PSW及两个暂存器等。而控制器的任务是识别指令，并根据指令的性质控制单片机各功能部件，从而保证单片机各部分能自动协调地工作。控制器包括：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、定时及控制逻辑电路等。2.2.4 AT89S51的存储器结构存储器的结构特点之一是将程序
15、存储器和数据存储器分开（哈佛结构），并有各自的访问指令。存储器的空间可以分为以下四类：1.程序存储器空间。分为片内和片外两部分。片内4KB Flash ，编程和擦除完全是电气实现。可用通用编程器对其编程，也可在线编程。当片内4KB Flash 存储器不够用时，可片外扩展，最多可扩展至64KB程序存储器。存放程序和表格之类的固定常数。片内为4KB的 Flash ，地址为0000H0FFFH。16位地址线，可外扩的程序存储器空间最大为64KB，地址为0000HFFFFH。在使用时访问片内的还是片外的程序存储器，由EA引脚电平决定。当EA=1时CPU从片内0000H开始取指令，当PC值没有超出0FFFH时，只访
