【正文】 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)試。封裝畫好之后就可以進行轉(zhuǎn)成 PCB 了。amp。 if(i5) return 0。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。 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、仿真等整個開發(fā)流程。 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 作為人機交互界面，同時用獨立按鍵來進行各個功能切換，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，初始化完成后進入主程序。 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) 單片機最小系統(tǒng)一般由晶振電路、復(fù)位電路和單片機組成，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的 XTAL1 和 XTAL2 引腳，而一個電阻和一個電解電容連著單片機的復(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，芯片接受到后進進入這個程序開始接受用戶程序，達到升級用戶程序的功能，構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)。 ◆ 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。 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 STC89C52 作為主芯片，選取了指紋識別模塊 FM180 進行二次開發(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)議來跟單片機通信，單片機按照固定的協(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)送指令進行控制，從而實現(xiàn)指紋的操作；而顯示器選用 LCD12864，液晶在系統(tǒng)運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。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。因此，生物特征識別應(yīng)用而生，開始走進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。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驗階段。 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。 ◆ 超低功耗：產(chǎn)品整體功耗極低，適用于低功耗要求的場合。液晶的 D0~D7 是數(shù)據(jù)引腳，當(dāng)液晶作為并行通信的時候，單片機要連接這 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。 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，可以在單片機的 IO 口接上一個限流電阻，不至于上電時容易燒壞。 Keil C51 是美國 Keil Software公司出品的 51 系列兼容 單片機 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。 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立按鍵的方式，一共用到 5 個獨立按鍵，沒有按下按鍵的時候，單片機對應(yīng)的 IO口是高電平，當(dāng)有按鍵按下時對應(yīng)的 IO口就被連到 GND，對應(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 圖 22 原理圖 根據(jù)第三章的硬件設(shè)計部分，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)計論文主要介紹了基于單片機的指紋識別系統(tǒng)的軟件和硬件為一體的一整套系統(tǒng)，主要用單片機來跟指紋識別模塊通過串口通信方式，加以液晶顯示和幾個外圍電路實現(xiàn)錄入指紋，清空指紋和識別指紋的功能，通過設(shè)計硬件電路，調(diào)試、焊接，和編寫單片機軟件程序，最后做出來的結(jié)果還是比較符合本文的設(shè)計目的，這樣整一個過程下來，對指紋的識別模式和原理有了更充分的認(rèn)識和理解，但是仍然存在著不少的不足和缺點：比如對指紋具體的算法，指紋模塊系統(tǒng)的 DSP 圖像處理，畢竟在整個指紋識別系統(tǒng)中，指紋算法才是最為重要和關(guān) 鍵的，所以對于這方面做得還不算很好，還有很多可改進的地方，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，也從這個實踐中更能夠跟理論知識結(jié)合起來。而在本次畢設(shè)中，也讓我懂得了一個道理，凡事都要有耐心，要 善于運用學(xué)到的知識來驗證問題，有問題肯定是正常的，但是在遇到問題時如何 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，就要對單片機燒寫程序，開始驗證各個軟件和硬件的部分，而本次中事實上不是一下就成功的，也遇了不少的問 題，下面就對在調(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，同時在板子的電路盡可能的簡單，所以本電路中沒有燒寫程序的電路，而是直接把單片機的串口接出來，用一個燒寫工具 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 電平直接跟單片機進行串口通信。 if(kk 4)return(0)。當(dāng)保存模板成功后，單片機將該指紋的模板的序號寫入到單片機的 EEPROM 中，以便實現(xiàn)掉電保存指紋。 //延時去抖，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)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件 (.abs）。主界面的功能有識別指紋功能、添加管理員功能、添加普通用戶功能、清空指紋庫功能，而每個功能的選擇 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 個漢字，共可以顯示 32個漢字，對應(yīng)這個系統(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