【正文】 在設(shè)計(jì)的過程中或多或少肯定遇到了不少的難題，設(shè)計(jì)到硬件部分 還有軟件部分，編寫程序，畫電路圖，動(dòng)手焊接電路板，安裝調(diào)試。封裝畫好之后就可以進(jìn)行轉(zhuǎn)成 PCB 了。amp。 if(i5) return 0。這個(gè)時(shí)間 不能太長(zhǎng)，如果太長(zhǎng)的話會(huì)導(dǎo)致按鍵不靈敏等問題。 case 1 : byAddress = 0x90 + y 。 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(gè)開發(fā)流程。 20 4 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方框圖 通過第二章的介紹，我們根據(jù)設(shè)計(jì)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(shí)用獨(dú)立按鍵來進(jìn)行各個(gè)功能切換，蜂鳴器和 LED 燈作為報(bào)警提示，最后根據(jù)設(shè)計(jì)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(shí)器初始化，初始化完成后進(jìn)入主程序。 表一 液晶 12864引腳 管腳號(hào) 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(duì)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(hào) 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(dòng)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(gè)方案對(duì)比，最后選擇液晶 12864 作為本次的顯示器模塊 電路設(shè)計(jì) 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(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中最基本的也是最簡(jiǎn)單的電路，只有簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的幾個(gè)元件， 2 個(gè)電容和一個(gè)晶振連接單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳，而一個(gè)電阻和一個(gè)電解電容連著單片機(jī)的復(fù)位引腳，看似這個(gè)電路非常簡(jiǎn)單，但這也關(guān)系著整個(gè)軟件系統(tǒng)能不能正常工作，只有這個(gè)電路正常了，其他電路才有可能繼續(xù)執(zhí)行下去，由這個(gè)簡(jiǎn)單的電路，加 15 上單片機(jī)最簡(jiǎn)單的啟動(dòng)程序，也就是我們平時(shí)所說的 bootloader，簡(jiǎn)稱為引導(dǎo)程序，這個(gè)引導(dǎo)程序是有芯片廠家出廠的 時(shí)候就已經(jīng)刷進(jìn)去的，上電之后芯片會(huì)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(shí)當(dāng)我們?nèi)龑懗绦虻臅r(shí)候，也需要用到這個(gè)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(gè)程序開始接受用戶程序，達(dá)到升級(jí)用戶程序的功能，構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。 ◆ 安全等級(jí)可調(diào)：適用于不同的應(yīng)用場(chǎng) 合，安全等級(jí)可由用戶設(shè)定調(diào)整。 設(shè)計(jì)方案 通過上節(jié)的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)搜集資料并且結(jié)合自身所學(xué)知識(shí)，最后制定的本設(shè)計(jì)方案 如下： 本設(shè)計(jì)以 51單片機(jī) STC89C52 作為主芯片，選取了指紋識(shí)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(shí)對(duì)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(gè)不同功能模式的時(shí)候顯示對(duì)應(yīng)的提示內(nèi)容；設(shè)計(jì)要求可對(duì)指紋進(jìn)行錄入、識(shí)別、刪除等操作，通過不同的按鍵來完成，本設(shè)計(jì)采用了 5 個(gè)獨(dú)立的按鍵，軟件部分采用輪詢檢測(cè) IO電平來判斷按鍵值；報(bào)警提示選用的元件是蜂鳴器和 LED燈。比如視網(wǎng)膜識(shí)別、虹膜 識(shí)別、人臉識(shí)別、指紋識(shí)別等，而其中應(yīng)用最多的就是說指紋識(shí)別。因此，生物特征識(shí)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(shí)別作為生物特征識(shí)別的一個(gè)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(gè)人終生不變的特征之一，并且各個(gè)人的各個(gè)指紋都不一樣。目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多生物識(shí)別技術(shù)，如指紋識(shí)別、手掌幾何學(xué)識(shí)別、虹膜識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、面部識(shí)別、簽名識(shí) 6 別、聲音識(shí)別等，但其中一部分技術(shù)含量高的生物識(shí)別手段還處于實(shí)驗(yàn)階段。 第五章 介紹了本系統(tǒng)的調(diào)試過程，主要是在整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試過程中遇到的問題和解決方法。 ◆ 超低功耗：產(chǎn)品整體功耗極低，適用于低功耗要求的場(chǎng)合。液晶的 D0~D7 是數(shù)據(jù)引腳，當(dāng)液晶作為并行通信的時(shí)候，單片機(jī)要連接這 8 個(gè)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(shí)為串行方式，當(dāng)高電平時(shí)為并行方式。 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(gè) LED 燈來作為系統(tǒng)的提示燈作用，一個(gè)為紅色，一個(gè)為綠色， LED 作為二極管的一個(gè)最典型元件，其兩端也是有一個(gè)壓降，一般 左右，根據(jù)電子知識(shí)，只要在兩端上有 19 超過這個(gè)的壓降，二極管就導(dǎo)通， 為了保險(xiǎn)起見，可以在單片機(jī)的 IO 口接上一個(gè)限流電阻，不至于上電時(shí)容易燒壞。 Keil C51 是美國(guó) Keil Software公司出品的 51 系列兼容 單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)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(shì)，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(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 void v_Lcd12864SetAddress_f( unsigned char x, y ) //地址轉(zhuǎn)換 { unsigned char byAddress 。 } } 該代碼說明：按鍵方式采用的是獨(dú)立按鍵的方式，一共用到 5 個(gè)獨(dú)立按鍵，沒有按下按鍵的時(shí)候，單片機(jī)對(duì)應(yīng)的 IO口是高電平，當(dāng)有按鍵按下時(shí)對(duì)應(yīng)的 IO口就被連到 GND，對(duì)應(yīng)的 IO 也就是低電平。 while(1) { if (ImgProcess(1)==3)//首先讀入一次指紋 { SearchBuf=Searchfinger()。 //生成特征 2 if (temp==3)//生成特征文件 2成功 { if ( (Command(MERG,40)amp。 31 5 系統(tǒng)調(diào)試 制作和調(diào)試 原理圖設(shè)計(jì) 圖 22 原理圖 根據(jù)第三章的硬件設(shè)計(jì)部分，電路分為最小系統(tǒng)、液晶電路、指紋通信電路、供電電路、按鍵電路、蜂鳴器和 LED電路。 本設(shè)計(jì)論文主要介紹了基于單片機(jī)的指紋識(shí)別系統(tǒng)的軟件和硬件為一體的一整套系統(tǒng)，主要用單片機(jī)來跟指紋識(shí)別模塊通過串口通信方式，加以液晶顯示和幾個(gè)外圍電路實(shí)現(xiàn)錄入指紋，清空指紋和識(shí)別指紋的功能，通過設(shè)計(jì)硬件電路，調(diào)試、焊接，和編寫單片機(jī)軟件程序，最后做出來的結(jié)果還是比較符合本文的設(shè)計(jì)目的，這樣整一個(gè)過程下來，對(duì)指紋的識(shí)別模式和原理有了更充分的認(rèn)識(shí)和理解，但是仍然存在著不少的不足和缺點(diǎn)：比如對(duì)指紋具體的算法，指紋模塊系統(tǒng)的 DSP 圖像處理，畢竟在整個(gè)指紋識(shí)別系統(tǒng)中，指紋算法才是最為重要和關(guān) 鍵的，所以對(duì)于這方面做得還不算很好，還有很多可改進(jìn)的地方，但是在這過程中，也需要硬件電路還有通信方式以及數(shù)據(jù)的處理這些，還是自己可以學(xué)的到的，也從這個(gè)實(shí)踐中更能夠跟理論知識(shí)結(jié)合起來。而在本次畢設(shè)中，也讓我懂得了一個(gè)道理，凡事都要有耐心，要 善于運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)來驗(yàn)證問題，有問題肯定是正常的，但是在遇到問題時(shí)如何 去克服，如 何去解決那才是關(guān)鍵所在，要用盡自己所知去想，找資料，問同學(xué)， 問老師，不懂就問，才有可能去解決問題。 圖 23 PCB底層 33 圖 24 PCB頂層 34 圖 25 PCB無覆銅層 調(diào)試過程 板子焊接好后，就要對(duì)單片機(jī)燒寫程序，開始驗(yàn)證各個(gè)軟件和硬件的部分，而本次中事實(shí)上不是一下就成功的，也遇了不少的問 題，下面就對(duì)在調(diào)試過程中遇到的問題闡述說明： 無法下載程序 由于考慮到把難度降低，同時(shí)在板子的電路盡可能的簡(jiǎn)單，所以本電路中沒有燒寫程序的電路，而是直接把單片機(jī)的串口接出來，用一個(gè)燒寫工具 USB 轉(zhuǎn)TTL 電平的串口工具來燒寫，該模塊的主芯片用到的是 PL2303，即是 USB 轉(zhuǎn)成TTL 電平直接跟單片機(jī)進(jìn)行串口通信。 if(kk 4)return(0)。當(dāng)保存模板成功后，單片機(jī)將該指紋的模板的序號(hào)寫入到單片機(jī)的 EEPROM 中，以便實(shí)現(xiàn)掉電保存指紋。 //延時(shí)去抖，一般 1020ms if(!IOKEY_dec) //再次確認(rèn)按鍵是否按下，沒有按下則退出 { while(!IOKEY_dec)。 break 。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.abs）。主界面的功能有識(shí)別指紋功能、添加管理員功能、添加普通用戶功能、清空指紋庫(kù)功能，而每個(gè)功能的選擇 21 是通過按鍵來切換的。液晶 12864 可以顯示 4行，每一行可以顯示 8 個(gè)漢字，共可以顯示 32個(gè)漢字，對(duì)應(yīng)這個(gè)系統(tǒng)來說，是足夠的，一般出現(xiàn)不夠行的情況下，大 都是采用切