【正文】 大學，就這樣臨近尾聲了，而我也即將離開這 個學校，離開我的同學們，離開我敬愛的老師們，心里難免有一種舍不得的 情結(jié)，這是正常的，但是換一個角度去看，或許這對我們來說都是必須要經(jīng)歷的 ，說明我們長大了，總要自己去生活，自己去面對各種各樣的難題的一天，而我 也會在未來的人生中記住這一段友情，師生情。畢竟跟傳統(tǒng)的安全系統(tǒng)的認證方式比起來，生物特征識別技術具有的優(yōu)點還是非常明顯的 ，實用性、安全性、準確性。把電路基本焊接完成后，首先接上電源，用萬用表量電壓正常，接上 USB轉(zhuǎn) TTL 模塊，開始下載程序，發(fā)現(xiàn)一直沒反應，最后發(fā)現(xiàn)是沒有共地造成的，共地之后正常下載； 指紋模塊無法工作 35 單片機和指紋模塊之間的通 信方式采用的是串口方式，成功燒寫程序之后，單片機經(jīng)過串口初始化之后，為了方便測試兩者之間的通信是否正常，單片機上電之后會直接通過串口發(fā)送指令給指紋模塊，實現(xiàn)識別功能，當指紋模塊接受到該指令時，指紋采集頭會亮，但是指紋頭卻一直沒有反應，確認了指紋模塊的接線正確之后，指紋頭還是沒有反應。 } } else { } } } 本章小結(jié) 本章主要介紹了設計過程中的軟件部分，包括整個系統(tǒng)的方框圖，還有功能介紹，最后簡單介紹了開發(fā)環(huán)境。 } else//特征文件合并生成模板，結(jié)果存于 ModelBuffer { Beep=0。//延時 2S 開始采集下一個特征 //開始采集第二個特征 while(1) { temp=ImgProcess(2)。 unsigned char enroll(void) //采集兩次指紋，生成 1 個 指紋模板 { unsigned char temp=0,count=0,kk=0。 uchar i=0。//如果確認按下按鍵等待按鍵釋放，沒有釋放 //則一直等待 { press = 1。 delay(30)。 case 3 : byAddress = 0x98 + y 。這樣即可顯示出來。 abs 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標準的 hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進行 源代碼 級調(diào)試，也可由 仿真器 使用直接對 目標板 進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM 中。 23 圖 18 查詢界面 開發(fā)環(huán)境介紹 Keil 編譯器 本次的軟件編程部分采用的是 KEIL 編譯器。 圖 14 主界面 進入主界面之后可以對系統(tǒng)進行一系列的操作，管理員可以有 2 個，當錄入達到 2個時會有提示。 按鍵電路 圖 11 按鍵電路 設計中有錄入指紋功能、識別指紋功能、清除指紋庫功能，這些功能的切換都是通過按鍵來實現(xiàn)的，按鍵一般有獨立按鍵，矩陣鍵盤等，由于本次涉及到的按鍵不需要很多個，因此采用獨立按鍵的形式，簡單方便易操作，而按鍵電路用的是直接練到單片機的 IO上面，通過對該 IO口電平讀取不同的值來區(qū)別按下還是彈開，按鍵用的是 4腳按鍵，對角的兩個引腳為一對，是 導通的，隨便一個引腳接地，對角 IO 接入單片機，按下按鍵時， 4 個引腳都接通，即與單片機連著的引腳也被拉低，單片機 IO 也響應被拉低，軟件就認為此時按鍵被按下，執(zhí)行按下操作，由于按下過程中有電壓毛刺，所以軟件一般采用 10MS 的延時來代替消抖動作。 圖 8 液晶 12864電路圖 指紋通信電路 本文采 用的指紋識別模塊是集成的模塊，跟單片機通信采用的是串口方式，波特率是 57600,8 位數(shù)據(jù)，一位停止位，無校驗。液晶的引腳圖如下圖所示。數(shù)碼管還 有共陽極和共陰極之分。 ◆ 體積小巧：產(chǎn)品體積小巧，沒有外接算法 DSP 芯片的電路板，已經(jīng)集成一體，方便安裝，故障少。按照之前自己接觸過的單片機， 51 單片機作為本次的單片機主控芯片，功能上是基本可以滿足實現(xiàn)的， 51 單片機作為最經(jīng)典的 8 位處理器，同時也是很多大學作為電子類專業(yè)的必選課程之一，可見其功能和實用性還是被大家認可的。 第四章 介紹了本設計的軟件部分，包括整個系統(tǒng)的方框圖，功能的具體介紹，最后還簡單介紹了開發(fā)環(huán)境。 圖 1 指紋指印 19世紀初，科學家們發(fā)現(xiàn)每個不同的指紋的兩個非常重要的特征，一是兩個不同手指的指紋紋脊不同，二是指紋紋脊的樣式終生不變性。 由于人 體特征具有人所固有的不可復制的唯一性，這一生物密鑰無法復制，失竊或被遺忘，利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確。而在現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)信息時代，每個人都擁有各種各樣的大量認證密碼，有一些是全數(shù)字的，還有一些是圖像密碼，例如手機開機密碼，移動端支付密碼，電腦開機密碼，聊天軟件登錄密碼等等，就單單這些移動端的密碼都可以是無數(shù)個，更不要說還有一些更重要的安全密碼，例如銀行卡的支付密碼等。本系統(tǒng)采用 89C52RC 單片機作為主芯片， 通過與指紋識別模塊 FM180 之間通過串口通 信方式的通信 ，采用液晶 12864 作為顯示器，加上簡單的外圍電路，如按鍵輸入、LED 燈報警電路、蜂鳴器電路，最后通過編寫軟件和制作硬件， 實現(xiàn)一個可以通過單片機對指紋的錄入，識別，刪除等功能操作的指紋識別系統(tǒng)。但是也有它自身的突出的優(yōu)點和意義，那就是簡單好用便宜，在本次設計中做為主芯片，跟指紋模塊進行串口通信，加以簡單的一些外圍設備，很方便的可以完成指紋識別系統(tǒng)應該具備功能。 指紋識別技術概述 每個人的每一個手指的皮膚都有一個不一樣的花紋，是每個人的一個生物特征，這個特征具有一個非常重要的特點，那就是唯一性。具體的章節(jié)和各章的內(nèi)容安排如下： 第一章 闡述了本課題的研究背景和意義，同時介紹了生物識別特征的幾個識別手段，最后介紹了指紋識別技術的概念。 本章小結(jié) 本章介紹了本課題設計的具體要求，最后根據(jù)設計要求制定的合理可行的具體方案。 FM180 指紋模塊，一體化結(jié)構，已經(jīng)包含了算法芯片，其質(zhì)量穩(wěn)定，性能優(yōu)異，產(chǎn)量穩(wěn)定，多行業(yè)客戶的實際選擇，給您無憂的產(chǎn)品保障體系。 11 技術參數(shù)： 供電電壓： DC 4~6V 供電電流：工作電流： 110mA（典型值）峰值電流： 140mA 指紋圖像錄入時間：＜ 匹配方式：比對方式（ 1:1）搜索方式（ 1:N 特征文件： 256 字節(jié) 模板文件： 512 字節(jié) 存儲容量 400 枚 安全等級： 3級 認假率 (FAR)：＜ % 拒真率 (FRR)：＜ % 搜索時間：＜ （ 1:1000 時，均值） 上位機接口： UART 通訊串口波特率： 57600bps 圖 3 FM180 液晶顯示 作為人機交互界面，顯示器起到一個至關重要的元件，本文中需要將整個操作的過程完全顯示在顯示器上面，比如錄取指紋，識別指紋是否正確還是錯誤 等等。但是也有其不足的地方，就是不能顯示中文，而且只能是顯示 2行，和單片機通信需要 8個 IO 口。單片機正常供電為直接 5V，工作時 RST 復位引腳為低電平，手冊上面說明只要單片機的復位腳超過 2 個機器周期的高電平，單片機就可以正常復位，所以按下復位按鍵，單片機復位。采用的是直流電壓5V供電的有源蜂鳴器，但是一般的蜂鳴器在整個系統(tǒng)運行中需要比較大的電流，51單片機的 IO 口除了 P0口外其他的都有一個弱上拉電阻，但 IO 的驅(qū)動電流也是非常低，不加外部的驅(qū)動電路是很難直接驅(qū)動的。由于單片機是單線程運行的，所以在主程序中采用一個while 循環(huán)來執(zhí)行整個的主程序。 22 圖 16 添加用戶 清空指紋庫的操作一樣要經(jīng)過管理員驗證，驗證成功后，系統(tǒng)將把所有的指紋刪除，即清空指紋庫。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它 編輯器 編輯 C或匯編源文件。 部分代碼說明 該代碼說明：液晶 12864 可以顯示 4行文字，每一行最多可以顯示 8 個漢字，一共可以顯示 32個漢字，一般在程序中只需要告訴液晶的 X、 Y軸即可。 break 。 while( *pData != 39。 uint FUN_KeyDec() { bit press = 0。當用戶按下手指的時候，模塊會自動 28 獲取該指紋的特征值，并對這個特征值進行判斷是否已經(jīng)存在系統(tǒng)中，如果是存在則返回該指紋的序號，如果不匹配則返回 0。 } } } return 0。 Fdelay1ms(100)。 (FIFO[9]==0x00))==0 ) //合并不成功返回 0，成功返回 1 { kk++。 Fdelay1ms(100)。 PCB 中主要的就是進行 PCB 布線，采用的是手動布線，把元件擺好位置后，采用的是 2層板的布線，布線完成后就可以添加淚滴、覆銅、布地等操作。 調(diào)試完成、實物圖 在經(jīng)過各個部分的 硬件和軟件調(diào)試后，基本每個模塊電路和對應的程序都沒有問題后，整合軟件，燒寫到板子，上電，開始測試各個功能，正常使用，最終做出來的板子如圖所示： 圖 26 指紋識別系統(tǒng)硬件實物圖 37 本章小結(jié) 本章介紹了在本次設計的過程中，軟件代碼編寫和硬件調(diào)試過程中遇到的問題，并介紹是如何解決的，這也是本次設計中所學到的經(jīng)驗和體現(xiàn)自己動手能力一個很好的說明。遇到的問題 不懂的都是自己先去查找資料，上網(wǎng)百度，上圖書館查閱，向身邊的同學，高年 級的師兄師姐請教，當然還有向指導老師請教，真的很感謝他們對我的幫助，毫 無保留，在這過程中，學到的東西還是很多的，畢竟平時學到的都 是一些最基本的理論知識，實際動手做實驗還 是比較少的，最后在自己和同學們的幫助下還是 很驚喜的完成了屬于我自己的畢業(yè)設計和論文撰寫。 ?？粗烂娣胖漠厴I(yè)設計，心里還是挺欣慰的，畢 竟是自己辛辛苦苦的勞動成果，也是對大學生涯的一個交代，心里不得還是比較 開心高興的。 蜂鳴器 蜂鳴器作為本次的報警器件，直接燒寫一個調(diào)試成功的讓蜂鳴器報警的程序，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器不響，一開始懷疑是三極管燒壞了，換了之后發(fā)現(xiàn)還是