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1、基于指纹纹识别的的电子锁锁系统设设计作者姓名名:章宏权权 专业业班级:测控技技术和仪仪器2000900601101 指导教教师:李晓丽丽摘要随着社会会的发展展和科技技的进步步，传统统的安全全防盗系系统面临临极大的的挑战。生物识识别技术术的蓬勃勃发展，让让人们对对于安防防系统的的设计有有了另一一种灵感感，指纹纹锁应运运而生。可供二二次开发发的指纹纹模块已已经解决决了指纹纹图像的的处理问问题，如何实实现这种种技术的的实际应应用已经经成为急急需解决决的问题题，本设计计利用单单片机对对指纹模模块的控控制实现现了这种种技术的的应用。设计以以指纹传传感器对对指纹图图像的采采集为基基础，通过单单片机控控制指
2、纹纹模块实实现对指指纹图像像的组合合处理，系统的各各项具体体功能皆皆建立在在相应的的指纹图图像的组组合处理理基础之之上，系统主主要实现现了指纹纹模板的的录入以以及指纹纹匹配功功能。关键词：指纹识别别技术；指纹锁锁；系统设设计The Desiign of thee syysteem oof EElecctroonicc loock bassed on Finngerrpriint IdeentiificcatiionAbsttracct: Witth tthe devveloopmeent of thee soocieety andd thhe pproggresss oof sscieence
3、e annd ttechhnollogyy, TThe traadittionnal seccuriity sysstemm faacedd wiith greeat chaalleengees. Withh thhe vvigoorouus ddeveeloppmennt oof BBiommetrric Ideentiificcatiion Tecchnoologgy, peooplee haave anootheer kkindd off innspiirattionn too deesiggn tthe locck，Finggerpprinnt llockk arrisees aat
4、tthe verry hhisttoriicall momeent. The finngerrpriint moddulee forr seeconndarry ddeveeloppmennt hhas sollvedd thhe pprobblemm of imaage proocesssinng, The remmainningg prrobllem is howw too taake advvanttagee off thhe tecchnoologgy iin ppraccticce. Thiis ddesiign hass reealiizedd thhe aappllicaatio
5、on, whiich maiinlyy baasedd onn thhe cconttroll frrom MCUU too thhe mmoduule of finngerrpriint. Thhe ffounndattionn off thhis dessignn iss fiingeerprrintt coolleectiion, Thrrouggh tthe conntrool ffromm MCCU tto tthe moddulee cann reealiize thee commbinnatiion of imaage proocesssinng, bassed on thee
6、coombiinattionn off immagee prroceessiing cann reealiize thee vaarioous funnctiionss off thhe ssysttem . The maiinlyy fuuncttionns oof tthe sysstemm inncluude thee laandiing andd maatchhingg off fiingeerprrintt teempllatee .Keywwordds: Finggerpprinnt iidenntifficaatioon ttechhnollogyy；Finggerpprinnt
7、 llockk；Systtem dessignn目录第1章 前 言21.1 课题研研究意义义21.2 国内外外指纹锁锁发展的的历史和和现状31.3 本论文文的研究究内容及及结构4第2章 整体设设计方案案52.1 系统功功能设计计52.2 系统总总体框架架6第3章 系统硬硬件电路路设计73.1 ATmmegaa16单单片机外外围电路路设计73.2 指纹模模块ZFFM-2206电电路83.3 ADCC键盘电电路93.4 液晶RXX128864ZZW电路路103.5 DS113022电路113.6 电子锁锁及相关关电路12第4章 系统软软件设计计144.1 整体程程序流程程图144.2 指纹识识别程
8、序序设计164.3 ADCC键盘程程序设计计194.4 DS113022程序设设计214.5液液晶RXX128864ZZW程序序设计21第5章 实物制制作与调调试225.1电电路的焊焊接225.2电电路和程程序的调调试22结 论23致 谢24参考文献献25附 录27第1章 前 言1.1 课题研研究意义义 随着着社会的的发展和和技术的的进步，传传统的安安全防盗盗系统面面临极大大的挑战战。长久久以来，安安防系统统验证身身份的方方法是验验证一个个人是否否持有有有效的信信物，如如照片、密密码、钥钥匙、磁磁卡和IIC卡等等。因此此从本质质上来看看，这种种方法验验证的是是该人持持有的某某种“物”，而不不是
9、验证证该人本本身。只只要“物”的有效性性得到确确认，则则持有该该“物”的人的的身份也也就随之之得到确确认。这这种通过过“物”来确认认人的身份份的办法法存在的的漏洞是是显而易易见的：“物”的丢失失或出错错都会导导致合法法的人无无法被认认证，并并且各种种信物容容易被伪伪造、破破译22。 在网网络化时时代的今今天，我我们每个个人都拥拥有大量量的认证证密码，比比如开机机密码、邮邮箱密码码、银行行密码、论论坛登陆陆密码等等等；密密码作为为身份识识别的标标志已被被广泛采采用。密密码容易易被遗忘忘，也有有被人窃窃取的可可能，无无论是在在智能化化还是安安全性能能方面都都已经不不能满足足需求，现在的各种钥匙，如
10、门锁钥匙，汽车钥匙，保险柜钥匙等也如同密码一样存在显而易见的漏洞。这些传统的安全系统所采用的方式，随着社会的发展，其安全性越来越脆弱不堪一击。但是我们不能回避这个尴尬的问题，我们的生活中随时都需要进行个人身份的确认和权限的认定，尤其是在信息社会，人们对于安全性的要求越来越高，同时也希望认证的方式简单快速。为了解决这一存在已久的问题，人们把目光转向了近年来兴起的生物识别技术，希望能借助人体的生理特征或行为动作来进行身份识别。这样就可以不必携带大串钥匙，也不用费心去记各种密码。生物特征和钥匙、密码相比具有唯一性，不可复制性，例如指纹，专家推论以全球 60 亿人口计算，300 年内都不会有两个相同的
11、指纹出现2。以电子商务、电子银行的安全认证为例，目前在电子商务中经常出现他人假冒当事人的身份，如果通过生物特征进行认证，就可有效防止此类事件的发生。另外，网络、数据库和关键文件等的安全控制，机密计算机的登陆认证，银行 ATM、POS 终端等的安全认证，蜂窝电话，PDA 的使用认证等等，都可以依靠生物特征来认证。可见，生物特征识别不但有可观的经济效益，还有不可估量的国家信息安全效益。19977年比尔尔盖茨曾曾这样预预言：“生物识识别技术术即利用用人的生生理特征征，如指指纹、虹虹膜等来来识别个个人的身身份，将将成为未未来几年年IT产业业的重要要革新”2,指纹识识别技术术在生物物识别技技术中相相对来
12、看看是发展展的最成成熟的识识别技术术，指纹纹锁则是是指纹识识别技术术的代表表作品，指指纹锁在在当今安安防系统统中应运运而生成成为继机械锁锁、密码码锁、感感应锁之之后另一一代门锁锁的代表表，单体指指纹代替替钥匙或或者密码码成为开开锁工具具，大大大降低了了安防系系统的潜潜在安全全隐患，主主要是因因为指纹纹的独特特生理附附属性，在在一段比比较长的的历史时时期内避避免了遗遗失、被被盗、被被复制的的隐患，因因此目前前看来指指纹锁几几乎完美美的解决决了传统统门锁存存在的问问题，但但是一把把合格的的指纹锁锁，须采采用国际际领先水水平的智智能芯片片和高标标准的安安装材料料，这就就决定了了其刚性性成本很很高，同
13、同时由于于拥有极极高的科科技附加加值，指指纹锁市市场价格格普遍比比较昂贵贵，近年年来指纹纹识别产产品在各各个行业业的大规规模开始始应用，以以及人们们对于智智能化和和安全性性能的追追求为指指纹锁的的市场拓拓展创造造了有利利条件，因因此可以以预见，指指纹锁将将迎来一一个改变变安防系系统的历历史机遇遇。1.2 国内外外指纹锁锁发展的历史和和现状生物识别别技术在在传统安安防系统统面临尴尴尬的时时候，给给人们带带来了希希望，并并且在今今后一个个很长的的历史时时期都将将是缓解解了安防防压力的的有力保保障，生生物识别别技术主主要包括括指纹识识别、人人脸识别别、掌形形识别、指指静脉识识别、红红膜识别别、视网网
14、膜识别别、声音音识别等等，由于于各种生生物识别别技术的的差异，只只有基于于指纹识识别技术术的产品品有希望望在近几几年大规规模的投投入民用用的市场场，因此此指纹识识别产品品将是世世界各国国在生物物识别技技术领域域发展和投投入的重重点。一方面，指纹识别产品的快速发展得益于低价位取像设备的引入及其飞速发展，以及可靠的比对算法的研究发展，另一方面，指纹识别技术和其他的很多技术一样，也是从专用走向公用，逐渐成为人们关注的前沿高科技之一，而现在俨然已经成为了各种高科技产品的标识。苹果公司计划推出带有指纹登陆模块的手机，微软公司推出了可单独操作的指纹辨认器；IBM 开始出售附有指纹辨认器的手提电脑；韩国 L
15、G 电子公司也推出了一种通过指纹启动的手机。但是必须须指出的的是指纹纹科技产产业作为为新兴的的高科技技智能产产业，其其技术上上存在难难以逾越越的高度度，迄今今为止，全全球指纹纹科技产产品也刚刚刚处于于起步阶阶段，国国内市场场上还没没有产生生真正意意义上的的指纹科科技产品品强势品品牌，目目前在中中国市场场上已经经有一些些指纹锁锁厂家进进入市场场开发阶阶段，如如杭州锦锦江科技技、新加加坡玺玛玛克、深深圳爱迪迪尔和长长春鸿达达等，但但这些公公司的全全国性业业务还没没有完全全做开，一一般的指指纹锁厂厂家都是是通过直直销方式式为政府府机关、金金融系统统提供产产品11。目前世界界上指纹纹锁主要要以德国国与韩国国为代表表，无论论是在技技术还是是工艺方方面都占占据着优优势，而而国内的的岭南锁锁系主要要是做组组合安装装，自主主技术和和工艺水水平偏低低。国外外的指纹纹锁品牌牌借助北北京奥运运会登陆陆中国，强强势的占占据了指指纹锁的的高端市市场，而而国内技技术和工工艺偏低低的指纹纹锁产品品只是艰艰难的占占据着低低端市场场，因此此和国外外品牌的的利润相相比相距距甚远，传传统的门门锁需要要新一代代的锁来来更替，在
