【正文】 ， 有序、有效、快速、靈活的管理員工，便于分配工作任務(wù)，考核工作情況，實(shí)現(xiàn)個(gè)人身份認(rèn)證； 指紋識(shí)別 硬件： 自動(dòng)指紋識(shí)別模塊的基本原理如圖 1所示： 指 紋 圖 像采 集 器指 紋 圖 像處 理指 紋 圖 像提 取指 紋 對(duì) 比指 紋 控 制顯 示指 紋 模 板 圖 1 自動(dòng)指紋識(shí)別模塊 圖像采集模塊負(fù)責(zé)采集用戶的指紋圖像，并將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出。 7 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)模塊圖 ...................................... 7 3 單元電路工作原理 ....................................... 9 鍵盤掃描 ................................................ 9 液晶顯示 ............................................... 10 串口通信 ............................................... 11 4 下位機(jī)電路實(shí)現(xiàn) ........................................ 13 硬件仿真 ............................................... 13 系統(tǒng)調(diào)試 ............................................... 15 5 上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn) ........................................ 16 軟件界面設(shè)計(jì)原則 ....................................... 16 基于 VB 的串口 通信設(shè)計(jì) .................................. 16 軟件功能說(shuō)明 ........................................... 16 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 6 設(shè)計(jì)結(jié)果 .............................................. 18 7 總結(jié) .................................................. 21 致謝 .................................................... 22 參考文獻(xiàn) ................................................ 23 附錄 .................................................... 24 附錄 A：英語(yǔ)科技文獻(xiàn)原文及翻譯稿 ............................ 24 附錄 B:電路總圖 ............................................ 34 附錄 C:元器件清單 .......................................... 35 附錄 D:源程序 .............................................. 36 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 1 頁(yè) 共 44 頁(yè) 1 緒論 隨著現(xiàn)代生產(chǎn)的規(guī)模化發(fā)展，傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的方法難以做到及時(shí)準(zhǔn)確 、自適應(yīng)能力差、數(shù)據(jù)采集慢、協(xié)同性與集成性差、智能性差、適應(yīng)性差 ，為了對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線上的零件或成品進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和統(tǒng)計(jì)，需要安裝必要的自動(dòng)檢測(cè)與計(jì)數(shù)裝置。 [關(guān)鍵詞 ] 上位機(jī) 下位機(jī) 串口通信 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 Design of Counting System for the Workshop Production Statistics System Abstract: Introduces a kind of workshop production, the system piece with singlechip microputer to control center to AT89C52 for microcontroller C language (machine) driver programming language, VB language for puter (PC) in puter programming language, friendly humanmachine interface design for the bridge, with RS232 serial munication will use puter and lower level puter is connected, realize the piece system longdistance realtime workshop surveillance. Lower place machine through the keyboard input JobID, liquid crystal display workers JobID, equipment alarm condition, testing line product data such as actual quantity, and realtime data transmission to control centre room。 PC display manmachine interface and related basic material, equipment workers working condition, the current PC and lower level puter munication socket. Practice shows that the system hardware circuit is simple, good reliability, easy operation, low cost, and can be widely applied in manufacturing field. Keywords: Upper puter Lower puter Serial Communication陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 目 錄 1 緒論 ................................................... 1 2 設(shè)計(jì)方案及工作原理 ..................................... 2 工號(hào)識(shí)別部分 ............................................ 2 指紋識(shí)別 一方面可實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)品的數(shù)量等信息，另一 方面可向計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，為過(guò)程控制提供依據(jù)。目前常用的指紋傳感器有光學(xué)指紋傳感器、固態(tài)晶體傳感器和超聲波傳感器。 圖像采集模塊 圖像處理、識(shí)別模塊 結(jié)果輸出模塊 原 始圖 像圖 像分 割圖 像增 強(qiáng)圖 像二 值 化細(xì) 化 后處 理圖 像 細(xì) 化預(yù) 處 理指 紋 特 征提 取指 紋 匹 配后 處 理陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 頁(yè) 共 44 頁(yè) 數(shù)字鍵盤 通過(guò)鍵盤鍵入主鍵（工號(hào)）識(shí)別工人信息。只有當(dāng)手阻擋時(shí)，將 VD1發(fā)出的紅外線脈沖反射回去， VD2才能接收到。基帶負(fù)責(zé)跳頻以及藍(lán)牙數(shù)據(jù)和信息幀的傳輸。主機(jī)和 HCI 之間共有以下 3種類型數(shù)據(jù)。 4． 中斷模塊；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包和事件包的接收和發(fā)送。 圖 9 藍(lán)牙軟件程序流程圖 圖 10 單片機(jī)與 PC 機(jī)通信原理框圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 7 頁(yè) 共 44 頁(yè) 軟件： VB 提供了串行端口控件 Msm 方便應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)串行通訊，該控件屏蔽了通信過(guò)程中的底層操作，程序員應(yīng)用時(shí)只需設(shè)置、監(jiān)視 Msm 控件的屬性和事件即可完成對(duì)串行口的初始化和數(shù)據(jù)的輸入、輸出工作。鍵值表如表 1 所示。 其他線用于握手，但是不是必須的。 ：用于表示單個(gè)包的最后一位。 表 2 串口發(fā)送虛擬終端接收對(duì)照表 串口發(fā)送 虛擬終端接收 串口發(fā)送 虛擬終端接收 0 80 1 81 2 82 3 83 4 84 5 85 6 86 7 87 8 88 9 89 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) 共 44 頁(yè) 系統(tǒng)調(diào)試 軟件仿真調(diào)試： 本設(shè)計(jì)采用的波特率與 PC 機(jī)一致， 8 為數(shù)據(jù)位， 沒(méi)有 奇偶校驗(yàn)位， 1 位停止位。 本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)： ，可以保存、處理工人工作數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備工作情況，使生產(chǎn)車間的效率和安全有所提高； ，簡(jiǎn)單易學(xué)，發(fā)送接收數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單； ，成本低，工作穩(wěn)定，無(wú)誤差出現(xiàn)。 本設(shè)計(jì)的改進(jìn)： ； ，自動(dòng)檢測(cè)工件數(shù)目； 機(jī)循環(huán)發(fā)送需檢測(cè)的下位機(jī)地址，下位機(jī)將數(shù)據(jù)地址信息傳送上位機(jī)。 ，虛擬終端沒(méi)法應(yīng)，首先檢查波特率、傳輸數(shù)據(jù)格式設(shè)置。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺(tái)設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁(yè) 共 44 頁(yè) 同步。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通行的端口，這些參數(shù)必須匹配： ：對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸，雙方 必須對(duì)數(shù)據(jù)定時(shí)采用使用相同的波特率 ，此為 衡量通信速度的參數(shù)。 圖 13 鍵盤硬件電路 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁(yè) 共 44 頁(yè) 圖 14 第一行鍵盤掃描流程圖 液晶顯示 LCD1602 顯示原理：將液晶分子置于兩片導(dǎo)電玻璃之間，靠?jī)蓚€(gè)電極間電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，引起液晶分子扭曲向列的電場(chǎng)效應(yīng)，以控制光源透射或者遮蔽功能，在電源開關(guān)之間產(chǎn)生明暗而將影像顯示，如圖 15 所示。為實(shí)現(xiàn)通訊正常， PC機(jī)與單片機(jī)約定如下 ： 波特率 ： 9600bps； 信息格式 ： 1 個(gè)起始位， 8 位數(shù)據(jù)位 ， 1 個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位 ； 串行口 操作模式 ： 標(biāo)準(zhǔn)異步串行通信 ， 串行口模式 1； 傳送方式 ： PC 機(jī)采用查詢方式接收數(shù)據(jù)，單片機(jī)采用中斷方式接收信息。在分布式控制系統(tǒng)中大多采用單片機(jī)作為下位機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場(chǎng)控制。從主 機(jī)發(fā)向藍(lán)牙的 HOI。藍(lán)牙技術(shù)結(jié)合了電路交換與分組交換的特點(diǎn)，可以進(jìn)行異步數(shù)據(jù)通信 。 VD1需要 限流電阻。 論證結(jié)果 指紋識(shí)別： 優(yōu)點(diǎn)： 實(shí)現(xiàn)方便、快捷、高效、安全的個(gè)人身份認(rèn)證功能，滿足人們易用性、方便性和舒適性的追求，整個(gè)模塊具有 體積小、功耗較低、應(yīng)用靈活等；， 缺點(diǎn)：系統(tǒng)要求硬件數(shù)據(jù)處理迅速、大容量存儲(chǔ)器故導(dǎo)致成本高、軟件開發(fā)復(fù)雜等問(wèn)題。 圖像處理與識(shí)別模塊實(shí)現(xiàn)了整套指紋識(shí)別算法。隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用需求， 51單片機(jī)片內(nèi)設(shè)備越來(lái)越多， 51單片機(jī)仍然是單片機(jī)學(xué)習(xí)與應(yīng)用的主要對(duì)象。下位機(jī)通過(guò)鍵盤輸入工號(hào)，液晶顯示工人工號(hào)、設(shè)備報(bào)警情況、檢測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品實(shí)際數(shù)量等數(shù)據(jù)，同時(shí) 可實(shí)時(shí)向主控室傳送數(shù)據(jù)；上位機(jī)顯示人機(jī)界面、相關(guān)工人的基本資料、設(shè)備工作情況、當(dāng)前上位機(jī)與下位機(jī)通信的端口號(hào)。 車間計(jì)件式生產(chǎn)統(tǒng) 計(jì)報(bào)表設(shè)計(jì)由 51 單片機(jī)為底層驅(qū)動(dòng)主控制器的計(jì)件系統(tǒng)。通常對(duì)同一枚指紋提取 2—3個(gè)樣本，分別對(duì)這些樣本進(jìn)行預(yù)處理、后處理和特征提取，根據(jù)特征點(diǎn)間的相互位置關(guān)系判斷樣本圖像是否兩兩匹配，并由特征點(diǎn)被 匹配的次數(shù)確定特征點(diǎn)的匹配權(quán)值。 5 5 5 多 諧振 蕩 器紅 外 接 收 V D 2高 通 濾 波 放 大 包 絡(luò) 檢 波紅 外 發(fā) 射 V D 1發(fā) 射 電 路整 形 整 形 延 時(shí) 整 形計(jì) 數(shù)顯 示接 收 電 路 圖 6 紅外光電反射式計(jì)數(shù)器電路原理框圖 紅外檢測(cè)電路：采用脈沖式主動(dòng)紅外線檢測(cè)電路，由紅外發(fā)射二極管 VD1和紅外接收二極管 VD2等組成。 如圖 7 所示： 圖 7 藍(lán)牙技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁(yè) 共 44 頁(yè) 硬件： 藍(lán)牙硬件模塊由藍(lán)牙協(xié)議棧的的無(wú)線收發(fā)器、基帶控制器和鏈