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1、中文题目:基于nRF24L01的无线指纹密码控制系统外文题目: CONTROL SYSTEM OF WIRELESS FINGERPRINT PASSWORD BASED ON NRF24L01毕业设计（论文）共 60页（其中：外文文献及译文10页）图纸共 0张完成日期 2015年6月 答辩日期2015年6月摘要 随着自动控制、计算机、通信、网络等技术的交叉发展，自动控制系统结构发生了重大变革。在这个背景下，采用ARM7架构的以ARM Cortex-M31为内核的微控制器STM32F103，结合无线传输技术和生物识别技术中的指纹识别技术，通过FM-70指纹识别模块、薄膜矩阵键盘模块、12864
2、OLED液晶显示模块以及STC89C52单片机2、继电器等模块设计了一款无线指纹密码控制系统。无线指纹密码控制系统分为2部分，STM32F103是控制端，STC89C52是被控制端，在STM32F103和STC89C52之间通过nRF24L013无线收发芯片传递控制的命令，实现对所有设备开关的控制。适合应用在工业、医疗和家居，经过实验测试，系统具有安全可靠、操作简便、成本低等优点，因此具有很强的推广性和竞争力。关键词：STM32F103；无线传输技术；指纹识别技术；STC89C52；nRF24L01；智能家居Abstract With the development of automatic
3、control, computer, communication, network and so on, the structure of automatic control system has been changed greatly.In this context, the ARM7 architecture based on arm Cortex-M31 kernel STM32F103 Micro controller, combined with wireless transmission technology and biological recognition technolo
4、gy of fingerprint identification technology, through FM-70 fingerprint identification module, film matrix keyboard module, 12864OLED liquid crystal display module and STC89C52 microcontroller2, relays, etc. module designed a wireless fingerprint password control system. Wireless fingerprint password
5、 control system is divided into 2 parts, STM32F103 is end control STC89C52 is the controlled end and between the STM32F103 and STC89C52 by nRF24L013 wireless transceiver chip to transmit control command, the implementation of all the devices switch control. It is suitable for application in industry
6、, medical and household. After experiment, the system has the advantages of safe, reliable, simple operation and low cost, so it has strong promotion and competitiveness.Keywords:STM32F103; wireless communication technology; fingerprint identification technology; STC89C52; nRF24L01; smart home I目录摘要
7、IAbstractII引言11 项目概述21.1 选题背景21.2 目的及意义21.3 国内外研究现状与发展趋势32 相关技术42.1 ARM42.2 无线传输技术42.3 指纹识别技术53 总体设计63.1 设计方案63.2 系统硬件总体设计73.2.1 系统硬件结构73.2.2 系统硬件方案设计83.3 系统软件总体设计93.3.1 系统总体功能模块图93.3.2 下位机软件设计114 系统硬件设计124.1 系统硬件设计原则134.2 核心部件选型134.2.1 单片机部件134.2.2 无线模块nRF24L01164.2.3 指纹模块184.2.4 12864OLED模块194.3硬件
8、电路设计204.3.1 无线传输控制电路204.3.2 指纹录入控制电路214.3.3 按键扫描控制电路224.3.3 12864OLED显示控制电路235 软件设计245.1 软件设计原则255.2 主程序设计265.3 系统启动程序设计285.4 模式选择程序设计295.5 解锁程序设计305.6 密码设定程序设计315.7 发送控制命令程序设计326 系统测试与运行336.1 测试方案346.2 测试结果357 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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）引言 近一段时间以来，无线控制
9、技术已成为自动化领域的热门话题，无线控制技术可以大幅度降低控制成本，并有效简化控制系统，具有逐步替代传统自动化系统的潜力，是未来自动化产品新的增长点和发展方向之一。传统的有线控制系统具有监控点数量多、布线复杂、集成难度较大等问题，给整个工程的施工、运行和维护带来了一定的困难。与有线控制方式相比，无线控制系统具有很大的优越性。在保证信号安全，畅通、可靠的条件下，通过无线技术可以对设备进行监视、控制和保护。因此，无线控制系统具有良好的发展前景。随着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。但是传统的家居设备都以个体形式存在，不
10、能很好地实现统一管理。针对这一特点，本设计采用先进的无线传输技术和生物识别技术45设计出了一款无线指纹密码控制系统，可以控制家居中任意一个设备的开关。对于改善现代人们的生活质量、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 项目概述1.1 选题背景随着当今社会经济的发展，人们追求一种生活上的高品质，向往在家中过着舒适、安全、便利的生活。在当前的住宅中，所有的设备都是独立的个体，没有一个统一的控制模块操控所有的设备。这样在操作和管理的过程中十分麻烦，而在理想的智能家居中，可以用一个控制模块操控所有设备，控制系统起着关键的作用。目前控制系统在工业中应用广泛，而在住
11、宅中却没有很好地应用。大部分都是布线控制，需要手动控制每一个设备，这样生活还是一层不变，枯燥无味。在科技频繁碰撞出火花的今天，应当用最先进的技术改善原本的生活，可以应用在住宅中的技术应当属无线传输技术和生物识别技术。无线传输技术是采用无线代替原先的有线，摆脱了线的束缚，增加了美观性。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、笔迹、步态等）来进行个人身份的验证。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
12、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验证具有安全、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。将无线传输技术和指纹识别技术应用在家居中，既贴近于生活又很有实用价值。1.2 目的及意义 传统住宅中设备通常采用有线的方式进行检查、控制与通信，这一种通过布线
13、方式的控制系统有很多缺点，安装过程复杂、成本较高、后期检查和维护困难等。随着无线通信与单片机智能控制技术的发展，传统的有线传输由于其布线、组网、成本等方面的局限性，已经不能满足技术发展和应用的需要。无线数据传输在很多应用场合具有有线技术无法或难以取代的优势。采用无线数据传输有以下优点：一是成本低，家居控制系统省去了大量的布线；二是建网快捷，只需在每个终端连接无线模块即可；三是扩展性好，采用有线传输方式，不能随意移动，设备重新布局就要重新布线，但采用无线数据传输，只需将设备与无线模块相连接就可以了；四是设备容易维护，而且只需维护数据传输模块，出现故障时能快速找到原因。所以，用无线来进行对家居中设
14、备的控制是十分适合的。另外，在控制的过程中采用指纹和密码进行控制，快速、便捷、安全管理。1.3 国内外研究现状与发展趋势目前国内原理性研究取得大量成果，验证性产品开发工作已经启动，市场需求增长迅速。中科院联合一些高校也正在积极开展相关技术的研究工作，具备一定的技术攻关能力，获得了一些国际先进的研究成果，并已经参与到相关区域标准的制定工作中。在国外基于工业无线技术的测控系统得发展还处于关键技术攻关和实验室测试验证阶段，工业无线通信的关键技术难题正在被逐渐攻克，市场需求非常旺盛，一些大的工业自动化产品提供商在本国政府的资助下积极开展工业无线技术的研究工作，但尚未形成成熟的产品和相关专利。一些区域组
15、织和技术联盟正在积极制定相关技术标准，并已取得了一些成果，并试图以国际标准的形式形成技术壁垒，进而垄断国际市场，但距离形成统一的国际标准还有相当的差距。 2 相关技术2.1 ARM 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
