【正文】 大學(xué)，就這樣臨近尾聲了，而我也即將離開(kāi)這 個(gè)學(xué)校，離開(kāi)我的同學(xué)們，離開(kāi)我敬愛(ài)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(gè)角度去看，或許這對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是必須要經(jīng)歷的 ，說(shuō)明我們長(zhǎng)大了，總要自己去生活，自己去面對(duì)各種各樣的難題的一天，而我 也會(huì)在未來(lái)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(rèn)證方式比起來(lái)，生物特征識(shí)別技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)還是非常明顯的 ，實(shí)用性、安全性、準(zhǔn)確性。把電路基本焊接完成后，首先接上電源，用萬(wàn)用表量電壓正常，接上 USB轉(zhuǎn) TTL 模塊，開(kāi)始下載程序，發(fā)現(xiàn)一直沒(méi)反應(yīng)，最后發(fā)現(xiàn)是沒(méi)有共地造成的，共地之后正常下載； 指紋模塊無(wú)法工作 35 單片機(jī)和指紋模塊之間的通 信方式采用的是串口方式，成功燒寫(xiě)程序之后，單片機(jī)經(jīng)過(guò)串口初始化之后，為了方便測(cè)試兩者之間的通信是否正常，單片機(jī)上電之后會(huì)直接通過(guò)串口發(fā)送指令給指紋模塊，實(shí)現(xiàn)識(shí)別功能，當(dāng)指紋模塊接受到該指令時(shí)，指紋采集頭會(huì)亮，但是指紋頭卻一直沒(méi)有反應(yīng)，確認(rèn)了指紋模塊的接線正確之后，指紋頭還是沒(méi)有反應(yīng)。 } } else { } } } 本章小結(jié) 本章主要介紹了設(shè)計(jì)過(guò)程中的軟件部分，包括整個(gè)系統(tǒng)的方框圖，還有功能介紹，最后簡(jiǎn)單介紹了開(kāi)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(shí) 2S 開(kāi)始采集下一個(gè)特征 //開(kāi)始采集第二個(gè)特征 while(1) { temp=ImgProcess(2)。 unsigned char enroll(void) //采集兩次指紋，生成 1 個(gè) 指紋模板 { unsigned char temp=0,count=0,kk=0。 uchar i=0。//如果確認(rèn)按下按鍵等待按鍵釋放，沒(méi)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(lái)。 abs 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 hex 文件，以供調(diào)試器 dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行 源代碼 級(jí)調(diào)試，也可由 仿真器 使用直接對(duì) 目標(biāo)板 進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫(xiě)入程序存貯器如EPROM 中。 23 圖 18 查詢界面 開(kāi)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(jìn)入主界面之后可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一系列的操作，管理員可以有 2 個(gè)，當(dāng)錄入達(dá)到 2個(gè)時(shí)會(huì)有提示。 按鍵電路 圖 11 按鍵電路 設(shè)計(jì)中有錄入指紋功能、識(shí)別指紋功能、清除指紋庫(kù)功能，這些功能的切換都是通過(guò)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的，按鍵一般有獨(dú)立按鍵，矩陣鍵盤(pán)等，由于本次涉及到的按鍵不需要很多個(gè)，因此采用獨(dú)立按鍵的形式，簡(jiǎn)單方便易操作，而按鍵電路用的是直接練到單片機(jī)的 IO上面，通過(guò)對(duì)該 IO口電平讀取不同的值來(lái)區(qū)別按下還是彈開(kāi)，按鍵用的是 4腳按鍵，對(duì)角的兩個(gè)引腳為一對(duì)，是 導(dǎo)通的，隨便一個(gè)引腳接地，對(duì)角 IO 接入單片機(jī)，按下按鍵時(shí)， 4 個(gè)引腳都接通，即與單片機(jī)連著的引腳也被拉低，單片機(jī) IO 也響應(yīng)被拉低，軟件就認(rèn)為此時(shí)按鍵被按下，執(zhí)行按下操作，由于按下過(guò)程中有電壓毛刺，所以軟件一般采用 10MS 的延時(shí)來(lái)代替消抖動(dòng)作。 圖 8 液晶 12864電路圖 指紋通信電路 本文采 用的指紋識(shí)別模塊是集成的模塊，跟單片機(jī)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(wú)校驗(yàn)。液晶的引腳圖如下圖所示。數(shù)碼管還 有共陽(yáng)極和共陰極之分。 ◆ 體積小巧：產(chǎn)品體積小巧，沒(méi)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(guò)的單片機(jī)， 51 單片機(jī)作為本次的單片機(jī)主控芯片，功能上是基本可以滿足實(shí)現(xiàn)的， 51 單片機(jī)作為最經(jīng)典的 8 位處理器，同時(shí)也是很多大學(xué)作為電子類專業(yè)的必選課程之一，可見(jiàn)其功能和實(shí)用性還是被大家認(rèn)可的。 第四章 介紹了本設(shè)計(jì)的軟件部分，包括整個(gè)系統(tǒng)的方框圖，功能的具體介紹，最后還簡(jiǎn)單介紹了開(kāi)發(fā)環(huán)境。 圖 1 指紋指印 19世紀(jì)初，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)每個(gè)不同的指紋的兩個(gè)非常重要的特征，一是兩個(gè)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(fù)制的唯一性，這一生物密鑰無(wú)法復(fù)制，失竊或被遺忘，利用生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確。而在現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)信息時(shí)代，每個(gè)人都擁有各種各樣的大量認(rèn)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(jī)開(kāi)機(jī)密碼，移動(dòng)端支付密碼，電腦開(kāi)機(jī)密碼，聊天軟件登錄密碼等等，就單單這些移動(dòng)端的密碼都可以是無(wú)數(shù)個(gè)，更不要說(shuō)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(jī)作為主芯片， 通過(guò)與指紋識(shí)別模塊 FM180 之間通過(guò)串口通 信方式的通信 ，采用液晶 12864 作為顯示器，加上簡(jiǎn)單的外圍電路，如按鍵輸入、LED 燈報(bào)警電路、蜂鳴器電路，最后通過(guò)編寫(xiě)軟件和制作硬件， 實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以通過(guò)單片機(jī)對(duì)指紋的錄入，識(shí)別，刪除等功能操作的指紋識(shí)別系統(tǒng)。但是也有它自身的突出的優(yōu)點(diǎn)和意義，那就是簡(jiǎn)單好用便宜，在本次設(shè)計(jì)中做為主芯片，跟指紋模塊進(jìn)行串口通信，加以簡(jiǎn)單的一些外圍設(shè)備，很方便的可以完成指紋識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該具備功能。 指紋識(shí)別技術(shù)概述 每個(gè)人的每一個(gè)手指的皮膚都有一個(gè)不一樣的花紋，是每個(gè)人的一個(gè)生物特征，這個(gè)特征具有一個(gè)非常重要的特點(diǎn)，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(shí)介紹了生物識(shí)別特征的幾個(gè)識(shí)別手段，最后介紹了指紋識(shí)別技術(shù)的概念。 本章小結(jié) 本章介紹了本課題設(shè)計(jì)的具體要求，最后根據(jù)設(shè)計(jì)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(gòu)，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(shí)際選擇，給您無(wú)憂的產(chǎn)品保障體系。 11 技術(shù)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(shí)間：＜ 匹配方式：比對(duì)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(chǔ)容量 400 枚 安全等級(jí)： 3級(jí) 認(rèn)假率 (FAR)：＜ % 拒真率 (FRR)：＜ % 搜索時(shí)間：＜ （ 1:1000 時(shí)，均值） 上位機(jī)接口： UART 通訊串口波特率： 57600bps 圖 3 FM180 液晶顯示 作為人機(jī)交互界面，顯示器起到一個(gè)至關(guān)重要的元件，本文中需要將整個(gè)操作的過(guò)程完全顯示在顯示器上面，比如錄取指紋，識(shí)別指紋是否正確還是錯(cuò)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(jī)通信需要 8個(gè) IO 口。單片機(jī)正常供電為直接 5V，工作時(shí) RST 復(fù)位引腳為低電平，手冊(cè)上面說(shuō)明只要單片機(jī)的復(fù)位腳超過(guò) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平，單片機(jī)就可以正常復(fù)位，所以按下復(fù)位按鍵，單片機(jī)復(fù)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(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中需要比較大的電流，51單片機(jī)的 IO 口除了 P0口外其他的都有一個(gè)弱上拉電阻，但 IO 的驅(qū)動(dòng)電流也是非常低，不加外部的驅(qū)動(dòng)電路是很難直接驅(qū)動(dòng)的。由于單片機(jī)是單線程運(yùn)行的，所以在主程序中采用一個(gè)while 循環(huán)來(lái)執(zhí)行整個(gè)的主程序。 22 圖 16 添加用戶 清空指紋庫(kù)的操作一樣要經(jīng)過(guò)管理員驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后，系統(tǒng)將把所有的指紋刪除，即清空指紋庫(kù)。開(kāi)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(shuō)明 該代碼說(shuō)明：液晶 12864 可以顯示 4行文字，每一行最多可以顯示 8 個(gè)漢字，一共可以顯示 32個(gè)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(dāng)用戶按下手指的時(shí)候，模塊會(huì)自動(dòng) 28 獲取該指紋的特征值，并對(duì)這個(gè)特征值進(jìn)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(hào)，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(jìn)行 PCB 布線，采用的是手動(dòng)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(shí)物圖 在經(jīng)過(guò)各個(gè)部分的 硬件和軟件調(diào)試后，基本每個(gè)模塊電路和對(duì)應(yīng)的程序都沒(méi)有問(wèn)題后，整合軟件，燒寫(xiě)到板子，上電，開(kāi)始測(cè)試各個(gè)功能，正常使用，最終做出來(lái)的板子如圖所示： 圖 26 指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件實(shí)物圖 37 本章小結(jié) 本章介紹了在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，軟件代碼編寫(xiě)和硬件調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并介紹是如何解決的，這也是本次設(shè)計(jì)中所學(xué)到的經(jīng)驗(yàn)和體現(xiàn)自己動(dòng)手能力一個(gè)很好的說(shuō)明。遇到的問(wèn)題 不懂的都是自己先去查找資料，上網(wǎng)百度，上圖書(shū)館查閱，向身邊的同學(xué)，高年 級(jí)的師兄師姐請(qǐng)教，當(dāng)然還有向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，真的很感謝他們對(duì)我的幫助，毫 無(wú)保留，在這過(guò)程中，學(xué)到的東西還是很多的，畢竟平時(shí)學(xué)到的都 是一些最基本的理論知識(shí)，實(shí)際動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)還 是比較少的，最后在自己和同學(xué)們的幫助下還是 很驚喜的完成了屬于我自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文撰寫(xiě)。 ?？粗烂娣胖漠厴I(yè)設(shè)計(jì)，心里還是挺欣慰的，畢 竟是自己辛辛苦苦的勞動(dòng)成果，也是對(duì)大學(xué)生涯的一個(gè)交代，心里不得還是比較 開(kāi)心高興的。 蜂鳴器 蜂鳴器作為本次的報(bào)警器件，直接燒寫(xiě)一個(gè)調(diào)試成功的讓蜂鳴器報(bào)警的程序，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器不響，一開(kāi)始懷疑是三極管燒壞了，換了之后發(fā)現(xiàn)還是