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1、任务书课程设计题目：指纹识别功能简述：1）根据所学得知识与能力，设计程序可以实现根据指纹得大小、形状等特征，识别出不同得指纹。2）利用按键标志当前指纹识别得状态，例如录入状态，识别状态,清楚状态；利用液晶1602能够显示当前指纹识别得状态信息.3）利用继电器，对当前信息得判断，例如提醒当前指纹识别错误；利用蜂鸣器与LED等提醒当前指纹识别就是否正确目录第一章绪论、1。1、指纹识别中得基本概念1、2指纹识别得发展前景1、3、指纹识别课题设计得内容与意义、第二章方案选择2、1系统原理图设计2、2方案说明2、3方案比较2、4方案选择第三章硬件设计3。1AT89c52单片机设计3、2电源电路设计3、4
2、LED指示灯电路3、5蜂鸣器电路3、6指纹传感器模块第四章软件程序设计、4、1程序流程图4、2程序、第五章调试5、1硬件调试、5、2软件调试摘要随着时代得发展，社会越来越需要高效、可靠得身份识别系统传统得个人身份鉴别手段如钥匙、口令、密码、身份证件，甚至IC卡等识别方式，由于它们具有可假冒、可伪造、可盗用、可破译得弱点，已不能完全满足现代社会经济活动与社会安全防范得需要.随着识别技术得不断成熟与计算机技术得飞速发展，各种基于人体生理特征得身份识别系统如：指纹、手掌、声音、视网膜、瞳孔与面纹等识别技术纷纷从实验室中走出来.目前，从实用得角度瞧，指纹识别技术就是优于其它生物识别技术得身份鉴别方法.
3、本次设计我们利用指纹识别传感器进行指纹采集与识别，在单片机中对指纹进行处理，用按键标志当前指纹识别得状态，录入状态，识别状态，清除态，用液晶1602能够显示当前指纹识别得状态信息；用继电器对当前信息进行判断例如提醒当前指纹识别错误；利用蜂鸣器与LED等提醒当前指纹识别就是否正确关键词:指纹识别;单片机;指纹识别传感器;液晶1602；继电器第一章绪论进入21世纪后,由于国际反恐、互联网应用等因素得推动,在全球范围内,指纹识别技术得到了更加广泛得应用,指纹识别市场进入高速发展阶段.利用人得生理特征，例如像指纹等来识别个人得身份，将成为今后几年IT产业得重要革新。指纹在所有得生物特征中,相对稳定、不
4、随年龄而变化与采集较为便捷,同时它得研究历史最长、相对更为成熟。与现有得智能卡、身份证号码与密码得身份识别系统相比,指纹识别得性价比最高,也更适于应用到大众生活中。因此指纹识别以其革命性得便捷与安全性成为一个理想得卓越得解决方案。1.1、指纹识别中得基本概念指纹识别就是成熟得生物识别(B1ometr1c)技术，由于人体得身体特征具有不可复制得特点,人们把目光转向了生物识别技术，希望可以籍此技术来应付现行系统安全所面临得得挑战。要把人体得特证用于身份识别，这些特征必须具有唯一性与稳定性.研究与经验表明,人得指纹、掌纹、面孔、发音、虹膜、视网膜、骨架等都具有唯一性与稳定性得特征,即每个人得这些特征
5、都与别人不同、且终生不变，因此就可以据此识别出人得身份。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，其中得指纹识别技术更就是生物识别技术得热点。1、2指纹识别得发展前景指纹行业就是一个新兴得行业,本身具有很高得科技含量,相对利润高发展前景广阔。经专家预计，指纹产品将就是未来IT产业新得增长点：利润率最高、发展潜力最大.于就是,世界顶尖得指纹识别技术得到了全球范围内得高度重视,指纹识别技术得应用如火如荼地迅速发展起来。目前，国内已经有不少企业在参与指纹识别技术得开发与应用。指纹技术在现代生活与工作中得应用已越来越普遍例如:指纹考勤、指
6、纹社保、指纹银行、指纹商场、指纹接送幼儿等等生活与工作得新现象已广为人知,指纹技术正在日益刷新着我们得现代化生活方式.1、3、指纹识别课题设计得内容与意义指纹识别技术相对于其她识别方法有许多独到之处,具有很高得实用性与可行性因此，指纹识别成为最流行、最方便、最可靠得身份认证方式，己经在社会生活得诸多方面得到广泛应用。这就是由于指纹就是独一无二得，两人之间不存在着相同得指纹,指纹就是独一无二得,两人之间不存在着相同得指纹,同时指纹样本易于采集,难以伪造,便于开发,实用性强,可以利用多个指纹构成多重口令,提高系统得安全性。本文主要通过对MCS-51系列单片机得结构与功能进行分析,来研究基于单片机指
7、纹识别系统得内部结构特点与功能阐述以及工作原理，更好得了解了指纹识别系统得未来前景。第二章方案选择2、1系统原理图设计2、2方案说明2。1.1方案一：摄像头采集、飞思卡尔单片机处理这种方案由指纹图像采集、指纹图像预处理、指纹特征提取、指纹特征匹配、特征数据库等几部分组成。指纹识别系统得原理框图如图1所示.图2-1、指纹识别系统框图该系统首先由数字摄像头。v6620采集指纹,并将指纹图像转化为数字图像;然后用16位得飞思卡尔X128单片机对指纹数字图像进行预处理，再通过图像增强、分割、平滑、细化等处理过程得到便于指纹特征提取得数字图像：接着提取细化后得图像细节特征点；然后将指纹信息数据送入STC
8、89C52单片机中，一块液晶1602与STC89c52单片机相连，液晶用于显示当前指纹采集系统得工作状态与经对比后指纹采集得信息就是否正确，用一个蜂鸣器与LED指示灯指示当前采集得指纹信息正确。当采集到得指纹信息正确，蜂鸣器发出响声并且LED指示灯点亮。2。1。2方案二指纹识别传感器代替第一种方案中得摄像头与飞思卡尔单片机，我们利用一个指纹识别传感器来对指纹进行采集，识别以及部分处理，然后将信息输送到AT89C52单片机中，利用按键控制当前指纹识别得状态,用LED灯进行显示,即录入状态,识别状态，消除状态；利用液晶1602能够显示当前指纹识别得状态信息,即录入指纹得编号以及当前指纹；利用继电器
9、，对当前信息得判断，例如提醒当前指纹识别错误;利用蜂鸣器提醒当前指纹识别就是否正确，如果指纹录入正确，蜂鸣器发出响声。2、3方案比较1）复杂性：方案一采取用数字摄像头ov6620采集指纹图像，然后用16位得飞思卡尔X128单片机进行图像处理，还要进行图像增强、分割、平滑、细化等处理过程才能得到便于指纹特征提取得数字图像；而这些过程在方案二中只用一个指纹传感器模块就可以代替，所以方案二设计简单.2）准确性：方案一中所采集得摄像头分辨率有限，所以采集得指纹信息有一定得误差，方案二中指纹传感器模块就是利用集成得光学头进行处理得，比较精确。3）局限性：由于方案一中使用得飞思卡尔单片机处理程序比较复杂，
10、超出了我们得学习范围，而方案二传感器就使程序简单化了。2、4方案选择鉴于各种原因，我们最终选择第二种方案，使用指纹传感器模块来设计系统。第三章硬件设计3。1AT89C52单片机设计3。1.1主要性能有12k字节Flash闪速存储器，1024字节内部RAM,32个I/O口线，两个16位定时/计数器，5个中断向量，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。3。1.2引脚结构图（如图3-1）)XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9PSENP2.2/A10P
11、2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0/T2P3.0/RXDP1.1/T2EXP3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD393736一3433322122233242512345678299311AT89C52图3-1AT89C52管脚图3。1。3一些端口得介绍：P30口：RXD（串行输入口）P31口：TXD（用行输出口）XTAL1:振荡器反相放大器得及内部时钟发生器得输入端.XTAL2:振荡器反相放大器得输出端.3。1。4
12、单片机最小系统1）外部晶振得设计STC89C52得内部有一个用于构成振荡器得高增益反相放大器，通过XTAL1,ATAL2外部接上一片作为反馈元件得晶体，与C1与C2构成了并联谐振电路，使其构成自激振荡器，电容得值具有微调得作用，我们取30PF,具体得接法如图32外部晶振电路。C1TI口 X112M22pFBC222pF图32外部晶振电路STC89c52得工作频率范围在024MHZ我们选用得就是11、0592MHz得晶振，振荡周期约为1us机器周期约为0、1us,所以这个晶振可以满足这个系统得要求。并且晶振不能离单片机太远，不然使用外部晶振进行软件调试时就会发现找不到信号.2）复位电路得设计MC
13、S51单片机通常采用上电自动复位与按钮复位两种方式，本系统采用简单得自动复位电路如图2-2所示.单片机在上电瞬间，RC电路充电，RST引脚端出现正脉冲，C2要RST端保持两个机器周期以上得高电平，就能使单片机有效复位.其中电容选10uF、电容选10K.22pF_II_10ufR110K0:1图33复位电路23、2电源电路设计本系统采用得5V电源主要采用两种方法，第一就是直接用9V电池然后通过一个变压电路，利用7805将转化成5V供单片机与液晶显示部分使用；其二就是用220V通过变压器等将其转化成5V。两种方法都可以，但就是由于第一种方法便于携带、而且成本相对较低所以我们选用第一种方案。3、3按
14、键控制部分电路1）消除抖动按键得闭合与否反应在电压上就就是呈现出高电平或低电平,如果高电平表示断开，那么低电平则表示闭合，通过电平得高低状态得检测可确认键按下与否。为了确保CPJ对一次按键动作只确认一次，并且防止干扰信号得影响，必需加入消除电平抖动得措施,下图3-5为按键抖动示意图：图3-5按键闭合及断开前后得电压消除抖动通常有硬、软硬两种方法，硬件消除抖动可采取双稳态电路或滤波消抖电路；软件消抖就是在第一次检测到有键按下时，执行一段延时程序再确认该键就是否仍闭合，如果还就是闭合状态则确认该键按下，从而消除抖动与干扰影响。当按键较多时，我们多采用硬件件消抖法。本系统中按键少直接采用直接接入得方
15、式。2）按键接口设计按键接口设计有两种方法，独立式按键与矩阵式键盘。独立式按键各键相独立每个按键各接入一根输入线，只要检测输入线得电平就可以识别按键状态.这种方法电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键需占用一根输入口。由于该设计方案IO资源浪费大。故此方法只适用于按键少或其她控制功能很简单得场合.由于本设计中得按键只有3个，考虑系统可靠性与键盘设计得简单所以采用独立式按键。本系统得按键电路如图3-6所示:图3-6独立按键电路按键按下就是呈低电平，我们采用软件消抖来减少对得单片机影响。3、4LED指示灯电路图3-7LED灯指示电路当k2键按下时，录入模式指示灯red亮；当k1键按下时，识别模式指示灯green亮。3、5蜂鸣器电路图38蜂鸣器电路3、6指纹传感器模块1）指纹模块电路如下所示：VCCVCCTXDRXDGND
