【正文】 ；指紋適應(yīng)性強(qiáng)；價(jià)格低廉；算法性能優(yōu)異；不同應(yīng)用環(huán)境轉(zhuǎn)換靈活；簡(jiǎn)單易用方便擴(kuò)充；低功耗；以及靈活設(shè)置安全等級(jí)等諸多優(yōu)點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)指紋門禁系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 如圖 所示 ： 圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 微控器 顯示器 鍵盤 串行E2PROM 程序存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 指紋識(shí)別 指紋識(shí)別模塊 電源管理 時(shí)鐘 /日歷 電控鎖門 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 硬件系統(tǒng)元器件概述 [5] 指紋門禁系統(tǒng)的硬件部分主要包括指紋識(shí)別模塊、微控器、液晶顯示器、鍵盤、指紋識(shí)別模塊的電源管理、存儲(chǔ)器、日歷 /時(shí)鐘芯片、電壓檢測(cè)、電控鎖 。和鍵盤一起組成人機(jī)交互界面 由于該門禁系統(tǒng)使用頻率不高，大部分時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，也就是說(shuō)指紋識(shí)別模塊不必一直處于使用狀態(tài)，并且指紋識(shí)別模塊動(dòng)態(tài)、靜態(tài)電流都很高，所以必須對(duì)指紋識(shí)別模塊的電源進(jìn)行管理，在需要采集指紋、比對(duì)指紋、存儲(chǔ)指紋特征信息、刪除指紋特征信息等操作時(shí)才一給指紋識(shí)別模塊供電。 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) [4] 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)綜述 本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件部分主要包括指紋識(shí)別模塊、微控器、液晶顯示器、鍵盤、指紋識(shí)別模塊的電源管理、存儲(chǔ)器、日歷 /時(shí)鐘芯片、電控鎖。一個(gè)較好的指紋識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)要求用戶的指紋在登記指紋時(shí)多次獲取指紋，然后，把最好的指紋或每次獲得的指紋的綜合的結(jié)果作為注冊(cè)的指紋。隨后在比對(duì)現(xiàn)場(chǎng)，先驗(yàn)證其標(biāo)識(shí)，然后，利用系統(tǒng)的指紋與現(xiàn)場(chǎng)采集的指紋比對(duì)來(lái)證明其標(biāo)識(shí)是合法的。 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 應(yīng)用系統(tǒng)利用指紋識(shí)別技術(shù)可以分為兩類，即 “ 驗(yàn)證 ” 和 “ 辨識(shí) ” 。 指紋識(shí)別是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一種應(yīng)用。 本文主要研究的是一種利用指紋識(shí)別的智能門禁系統(tǒng)，既可以單獨(dú)使用也可以聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。門禁系統(tǒng)通過(guò)在建筑物內(nèi)的主要管理區(qū)、出人口、電梯廳、設(shè)備控制中心機(jī)房、貴重物品的庫(kù)房等重要部門的通道口安裝門磁、電控鎖或控制器、讀卡器等控制裝置，由計(jì)算機(jī)或管理人員在中心控制室監(jiān)控，能夠?qū)Ω魍ǖ揽诘奈慌琛⑼ㄐ袑?duì)象及通行時(shí)間、方向等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制或設(shè)定程序控淚，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)出人口的控制。AT89C52 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II ABSTRACT Now safe already entered the professions, for Banks, hotels, families, etc and locks are safe safety coefficient of the most important factors. With the progress of science and technology, fingerprint identification technology has started to our daily life. Because, so will the fingerprint identification of application, will greatly improve the safety and reliability. Fingerprint door system hardware consists mainly of fingerprint module, micro control device, LCD monitor and keyboard, fingerprint module power management, memory, and calendar/clock chip, voltage detection, electronic lock ponents. Software with fingerprint module mainly by the munication program modules, fingerprint module return code identification procedures module, open and close program modules module, display module program modules, keyboard keys number identification procedures, according to the module of I2C bus protocols and serial E2PROM chips clock the read/write program module modules. In the fingerprint door system management system in the development process, the key development the central door controller interface module and hardware design, as well as on fingerprint module in AT89C52 SM 60 software development work driving subsystem, the corresponding software and hardware function. To sum up, this paper developed a set of functions in one of the entrance guard system, can be used for residential building intelligence engineering or. This system development for building or residential construction of scientific management, and suitable for living environment has certain positive significance. Keywords: fingerprint door。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)為樓宇或小區(qū)的科學(xué)管理，以及建設(shè)適宜人居環(huán)境具有一定積極意義。 指紋門禁系統(tǒng)硬件主要由指紋識(shí)別模塊、微控器、液晶顯示器、鍵盤、指紋識(shí)別模塊的電源管理、存儲(chǔ)器、日歷 /時(shí)鐘芯片、電壓檢測(cè)、電控鎖等部分組成。 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 指紋門禁系統(tǒng)管理系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 自 動(dòng) 化 班 級(jí)： K 自動(dòng)化 061 學(xué) 號(hào)： 240061139 學(xué)生姓名： 張晨 指導(dǎo)教師： 方立 講師 起迄日期： ～ 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 工 程實(shí)踐中心 Graduation Design (Thesis) Fingerprint door system management system design By ZhangChen Supervised by Lecturer FangLi School of Automation Nanjing Institute of Technology July, 2020 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 如今保險(xiǎn)箱已經(jīng)進(jìn)入了各行各業(yè)，大量用于銀行、賓館、家庭等場(chǎng)合，而門鎖是決定保險(xiǎn)箱安全系數(shù)的最 重要的因素。軟件主要由與指紋識(shí)別模塊的通訊程序模塊、指紋識(shí)別模塊返回代碼識(shí)別程序模塊、開(kāi)門模塊程序模塊、關(guān)門程序模塊、顯示程序模塊、鍵盤識(shí)別程序模塊、按I2C 總線協(xié)議對(duì)時(shí)鐘芯片和串行 E2PROM 的讀 /寫程序模塊等模塊組成。 關(guān)鍵詞 :指紋門禁 。 microcontroller。 門禁系統(tǒng)常規(guī)由門禁控制器、門禁讀卡器、卡片、電控鎖、門禁軟件、電源和相關(guān)門禁應(yīng)用設(shè)備幾部分組成。 研究背景及意義 社會(huì)治安仍是當(dāng)今社會(huì)面臨的一個(gè)重大問(wèn)題，如何應(yīng)用高科技手段提高安全防范措施，更有效地阻止犯罪行為的發(fā)生是科技工作者義不容辭的責(zé)任。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是將信息數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)讀、自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)的重要方法和手段，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué) 技術(shù) 。驗(yàn)證就是通過(guò)把一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)采集到的指紋與一個(gè)己經(jīng)登記的指紋進(jìn)行一對(duì)一的比對(duì)，來(lái)確認(rèn)身份的過(guò)程。驗(yàn)證其實(shí)是回答了這樣一個(gè)問(wèn)題 :“ 他是他自稱的這個(gè)人嗎 ?” 這是應(yīng)用系統(tǒng)中使用得較多的方法。 所以可以看出指紋具有唯一性和不變性，因此 指紋識(shí)別的應(yīng)用 于門禁系統(tǒng) ，將大大提高 門禁系統(tǒng)的 安全性和可靠性。 指紋識(shí)別模塊主 要完成指紋的采集、識(shí)別，指紋特征信息的存儲(chǔ)、刪除等操作。 開(kāi)門記錄和密碼存儲(chǔ)在 E2PROM 里。 微控器選用單片機(jī) AT89C52，它是是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k Bytes 的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)及80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 DSP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大，可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 SM60 系列模塊應(yīng)用廣泛，適合從低端到高端的所有指紋識(shí)別系統(tǒng)。 鍵盤為 4*4 矩陣鍵盤 。 MAX603 來(lái)穩(wěn)壓 5V 給指紋識(shí)別獨(dú)立模塊 SM60 供電，同時(shí)控制指紋識(shí)別獨(dú)立模塊 SM60 的電源。 日歷 /時(shí)鐘芯片選用 PHILIPS 公司的 PCF8563。 電壓檢測(cè) 器件選用 HOLTEK 公司的 HT7050。 主控芯片硬件設(shè)計(jì) AT89C52 介紹 [4] AT89C52 是 51 單片機(jī)系列的一個(gè)型號(hào)，它是 ATMEL 公司生產(chǎn)的 。 AT89C52 有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求 。 32 個(gè)雙向 I/O 口 2 個(gè)串行中斷 2 個(gè)讀寫中斷口線 作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門電路，對(duì)端口 P0 寫 “1” 時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。對(duì)端口寫 “1” ，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。對(duì)端口 P2 寫 ―1‖，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 4） P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 。 6） ALE/PROG 當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次 PSEN 信號(hào)。 10） XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端。 圖 系統(tǒng)硬件功能示意圖 本次系統(tǒng)中， 完成與鍵盤的 4*4 的按鍵來(lái)識(shí)別并確認(rèn)鍵盤的信號(hào)；引腳號(hào) 第二功能 RXD TXD 外部中斷 0 外部中斷 0 T0 T1 WR RD 微控器 AT89C52 LCM MAX603 SM60 采集頭 MAX232 鍵盤 電控鎖門 電壓檢測(cè) PCF8563 24WC02 南京工程學(xué)院康尼學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 和 作為 LCD 液晶顯示器模塊的控制及顯示； 用于指紋識(shí)別模塊； 則對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)門控制。指紋適應(yīng)性強(qiáng)；價(jià)格低廉；算法性能優(yōu)異；轉(zhuǎn)換靈活；簡(jiǎn)單易用方便擴(kuò)充；低功耗；以及靈活設(shè)置安全等級(jí)等諸多優(yōu)點(diǎn)。這兩種工作模式的設(shè)定是通過(guò)主板上的一組撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 撥碼開(kāi)關(guān) 功能表如表 26 所示： 表 26 撥碼開(kāi)關(guān)功能表 Pin2 Pin1 所設(shè)定的工作模式 開(kāi)關(guān)功能 1 1 命令工作模式 設(shè)定命令工作模式 0 0 獨(dú)立工作模式 刪除指紋 0 1 獨(dú)立工作模式 登陸指紋 1 0 獨(dú)立工作模式 指紋搜索 電平信號(hào)轉(zhuǎn)換 EIA 與 TTL 轉(zhuǎn)換 :EIA 是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與 TTL 以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。 MAXIM 公司生產(chǎn)的芯片 MAX232，是一個(gè)低功耗、 5V 供電