【正文】 /地址轉(zhuǎn)換 { unsigned char byAddress 。 24 圖 19 Keil軟件界面 STCISP 下載器 STCISP 是一款 單片機(jī) 下載編程 燒錄 軟件，是針對 STC 系列單片機(jī)而設(shè)計的，可下載 STC89 系列、 12C2052 系列和 12C5410 等系列的 STC 單片機(jī)，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。 Keil C51 是美國 Keil Software公司出品的 51 系列兼容 單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用，生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。而要對系統(tǒng)的指紋進(jìn)行錄入普通用戶和清空指紋庫指紋都需要管理員驗證。 LED 電路 LED 作為電子電路中最常用的指示作用，本次中也用到了兩個 LED 燈來作為系統(tǒng)的提示燈作用，一個為紅色，一個為綠色， LED 作為二極管的一個最典型元件，其兩端也是有一個壓降，一般 左右，根據(jù)電子知識，只要在兩端上有 19 超過這個的壓降，二極管就導(dǎo)通， 為了保險起見，可以在單片機(jī)的 IO 口接上一個限流電阻，不至于上電時容易燒壞。由于單片機(jī)需要外部晶振，所以在需要用到串口的電路中，該晶振都必須是為 的倍數(shù)，如果采用 12M的話，波特率會有誤差，會造成串口數(shù)據(jù)丟失的情況。液晶的 D0~D7 是數(shù)據(jù)引腳，當(dāng)液晶作為并行通信的時候，單片機(jī)要連接這 8 個數(shù)據(jù)口，而液晶的 PSB 引腳是選擇并行或者串行的引腳，當(dāng)?shù)碗娖綍r為串行方式，當(dāng)高電平時為并行方式。將每個發(fā)光二極管的正極連到一起，將負(fù)極單獨(dú)分開，就是共陽極，反過來，將每個發(fā)光二極管的負(fù)極連著一起就是共陰極。 ◆ 超低功耗：產(chǎn)品整體功耗極低，適用于低功耗要求的場合。所以本次決定在STC89C52RC 單片機(jī) 和 STC12C5A60S2 這兩個中選出一個作為主控芯片。 第五章 介紹了本系統(tǒng)的調(diào)試過程，主要是在整個系統(tǒng)的調(diào)試過程中遇到的問題和解決方法。這一研究發(fā)現(xiàn)使得指紋正式在犯罪 鑒別中得以應(yīng)用。目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多生物識別技術(shù)，如指紋識別、手掌幾何學(xué)識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、面部識別、簽名識 6 別、聲音識別等，但其中一部分技術(shù)含量高的生物識別手段還處于實(shí)驗階段。還有其他的一些比較傳統(tǒng)的硬件機(jī)械安全防盜系統(tǒng)保險柜，大門鑰匙、汽車鑰匙、摩托車鑰匙等等，隨著現(xiàn)在時代的變化，科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)的一些安全系統(tǒng)已經(jīng)正在變 得越來越脆弱了，因此，更先進(jìn)更高級的生物識別技術(shù)開始走進(jìn)我們的身邊，出現(xiàn)在各種各樣的安全系統(tǒng)中。因此，生物特征識別應(yīng)用而生，開始走進(jìn)我們身邊的各種安全系統(tǒng)，指紋識別作為生物特征識別的一個典型應(yīng)用已經(jīng)得到很廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，指紋特征具有唯一性，是每個人終生不變的特征之一，并且各個人的各個指紋都不一樣。 本系統(tǒng)采用的是 STC89C52 傳統(tǒng)的 51單片機(jī)作為主控 MCU，由于其低功耗、編程靈活簡單、外圍設(shè)備豐富，性價比高，所以被廣泛的應(yīng)用在一些低端的電子設(shè)備中，在高端產(chǎn)品中由于實(shí)時性，擴(kuò)展性 上受到了比較大的限制，所以很少有其身影。比如視網(wǎng)膜識別、虹膜 識別、人臉識別、指紋識別等，而其中應(yīng)用最多的就是說指紋識別。 本章小結(jié) 本文以 51 單片機(jī)為主芯片，采用指紋識別模塊 FM180，液晶采用 12864 顯示，加上其他外圍的一些簡單設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對指紋的錄入、指紋的識別、指紋的刪除等共，組成了一個基于 51 單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng)，從而對指紋識別算法的研究和單片機(jī)的結(jié)構(gòu)更進(jìn)一步的了解，并且根據(jù)硬件選型，選擇了 其中較為可行的方案，并制作和調(diào)試電路板。 設(shè)計方案 通過上節(jié)的設(shè)計要求，根據(jù)搜集資料并且結(jié)合自身所學(xué)知識，最后制定的本設(shè)計方案 如下： 本設(shè)計以 51單片機(jī) STC89C52 作為主芯片，選取了指紋識別模塊 FM180 進(jìn)行二次開發(fā)，該模塊采用串口通信方式，按照指紋系統(tǒng)自定義的協(xié)議來跟單片機(jī)通信，單片機(jī)按照固定的協(xié)議去讀取指紋系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，同時對指紋系統(tǒng)發(fā)送指令進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)指紋的操作；而顯示器選用 LCD12864，液晶在系統(tǒng)運(yùn)行中和各個不同功能模式的時候顯示對應(yīng)的提示內(nèi)容；設(shè)計要求可對指紋進(jìn)行錄入、識別、刪除等操作，通過不同的按鍵來完成，本設(shè)計采用了 5 個獨(dú)立的按鍵，軟件部分采用輪詢檢測 IO電平來判斷按鍵值；報警提示選用的元件是蜂鳴器和 LED燈。 指紋模塊 作為本次的重要傳感器，指紋識別模塊無法自己去做，只能通過網(wǎng)上淘寶買現(xiàn)成的模塊回來進(jìn)行二次開發(fā)，市場有各種各樣的指紋模塊，價格也是五花八門，但實(shí)際上基本的協(xié)議還是比較相似的，只不過有的支持的協(xié)議指令多，有一些支持的指令相對來說比較少而已，本次需要用到的功能有錄入指紋 ，識別指紋，清空指紋，顯然這三個指令，幾乎所有的模塊都可以實(shí)現(xiàn)，根據(jù)最后篩選和價格比對，最后決定選用 FM180 作為本次的指紋識別模塊。 ◆ 安全等級可調(diào)：適用于不同的應(yīng)用場 合，安全等級可由用戶設(shè)定調(diào)整。 方案 2 采用液晶 LCD1602 作為顯示器，供電電壓有 和 5V兩種 ，能夠同時顯示16*2 個字符， 16列 2行，其內(nèi)部模塊里面已經(jīng)存儲了 160 多個我們平時很普遍用到的的點(diǎn)陣字符圖形，每一個字符符號都有一個固定的代碼編碼，只需要發(fā)送對應(yīng)的代碼編號給液晶模塊，就會自動顯示出來對應(yīng)的字符，共有 16 個引腳，和單片機(jī)通信采用的是并行通信方式，即 8個 IO口，該模塊優(yōu)點(diǎn)是可以顯示基本的字符符號，價格便宜。 表一 液晶 12864引腳 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC ~+5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“H”,表示 DB7——DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“L”,表示 DB7——DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到 DB7——DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7 ——DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4 位并口方式， L：串口方式 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 VOUT LCD 驅(qū)動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K VSS 背光源負(fù)端 圖 6 LCD12864 綜上三個方案對比，最后選擇液晶 12864 作為本次的顯示器模塊 電路設(shè)計 最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由晶振電路、復(fù)位電路和單片機(jī)組成，是整個設(shè)計系統(tǒng)中最基本的也是最簡單的電路，只有簡簡單單的幾個元件， 2 個電容和一個晶振連接單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳，而一個電阻和一個電解電容連著單片機(jī)的復(fù)位引腳，看似這個電路非常簡單，但這也關(guān)系著整個軟件系統(tǒng)能不能正常工作，只有這個電路正常了，其他電路才有可能繼續(xù)執(zhí)行下去，由這個簡單的電路，加 15 上單片機(jī)最簡單的啟動程序，也就是我們平時所說的 bootloader，簡稱為引導(dǎo)程序，這個引導(dǎo)程序是有芯片廠家出廠的 時候就已經(jīng)刷進(jìn)去的，上電之后芯片會去執(zhí)行這一段程序，包括配置一些寄存器和分頻之類的操作，同時當(dāng)我們?nèi)龑懗绦虻臅r候，也需要用到這個引導(dǎo)程序，通過 PC 發(fā)送固定碼給芯片，芯片接受到后進(jìn)進(jìn)入這個程序開始接受用戶程序，達(dá)到升級用戶程序的功能，構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。 17 圖 9 指紋通信電路 蜂鳴器電路 圖 10 蜂鳴器驅(qū)動電路 本次設(shè)計中，由于需要在錄入指紋和識別指紋中對正確或者錯誤做出判斷，因此在電路設(shè)計中加入了蜂鳴器來作為提醒報警響應(yīng)的作用。 20 4 軟件設(shè)計 系統(tǒng)方框圖 通過第二章的介紹，我們根據(jù)設(shè)計的要求采用 STC89C52 作為主控芯片，F(xiàn)M180 則作為本次最重要的指紋傳感器，液晶 12864 作為人機(jī)交互界面，同時用獨(dú)立按鍵來進(jìn)行各個功能切換，蜂鳴器和 LED 燈作為報警提示，最后根據(jù)設(shè)計要求做出的方框圖圖下圖所示： 圖 13 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)上電之后，經(jīng)過一系列的初始化，比如串口初始化，定時器初始化，初始化完成后進(jìn)入主程序。同樣的錄入失敗也會有同樣的提示。 C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)，μ Vision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos 的 集成開發(fā)環(huán)境 (IDE），可以完成 編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。通過畫好原理圖之后，就轉(zhuǎn)換成 PCB 即可。 case 1 : byAddress = 0x90 + y 。 } void Lcd12864_PutString( uhar x, uchar y, unsigned char *pData ) { v_Lcd12864SetAddress_f( x, y ) 。這個時間 不能太長，如果太長的話會導(dǎo)致按鍵不靈敏等問題。 } 該代碼說明：當(dāng)進(jìn)行指紋識別的時候，單片機(jī)通過串口發(fā)送對應(yīng)的指令給指紋模塊，指紋模塊從而進(jìn)行搜索指紋功能。 if(i5) return 0。 Beep=0。amp。 Beep=0。封裝畫好之后就可以進(jìn)行轉(zhuǎn)成 PCB 了。想起液晶有串行和并行兩種接口，咨詢了賣家之后才得知，這一塊液晶是并口接口的，想要換成串行接法，須將液 36 晶背面的一個電阻焊掉，焊掉該電阻之后，重新插上液晶，正常顯示。在設(shè)計的過程中或多或少肯定遇到了不少的難題，設(shè)計到硬件部分 還有軟件部分，編寫程序，畫電路圖，動手焊接電路板，安裝調(diào)