基于pic單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計論文(編輯修改稿)
2025-07-15 17:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 識別卡方式。但是，傳統(tǒng)的個人身份鑒別方式可假冒、可偽造、可盜用、可破譯，已不能完全滿足現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)活動和社會安全防范的需要。從消除人為不安全因素看，只有不易被他人代替、仿制、且獨(dú)一無二的身份碼憑證才能做到。因此，基于人體生理特征的身份識別系統(tǒng)逐漸為社會所矚目。隨著識別技術(shù)的不斷成熟，隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種基于人體生理特征的身份識別系統(tǒng)如：指紋、手掌、聲音、視網(wǎng)膜、瞳孔、面紋等識別技術(shù)紛紛從實驗室中走出來，由小型機(jī)落戶微機(jī)，走向民用。而從易用性、安全性、成熟性和造價等方面綜合比較，指紋識別技術(shù)將成為未來人體生理特征身份識別技術(shù)的主流之一，指紋自動識別技術(shù)開創(chuàng)了個人身份鑒別的新時代，將來我們生活的很多場 合都要用到指紋，指紋使我們的生活更方便、安全[1]。 設(shè)計目標(biāo)本設(shè)計主要針對指紋識別模塊開發(fā)出基于PIC單片機(jī)的指紋識別門鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用指紋識別模塊采集指紋信息保存，并與PIC單片機(jī)建立通信，單片機(jī)將根據(jù)按鍵選擇執(zhí)行不同的功能，可以實現(xiàn)與指紋錄入、指紋比對、刪除指紋數(shù)據(jù)、開鎖、關(guān)鎖等功能同時當(dāng)前所處狀態(tài)將用液晶屏顯示，以方便用戶使用。 研究的主要內(nèi)容本設(shè)計完成一種基于PIC單片機(jī)的指紋識別門鎖系統(tǒng)。主要包括PIC單片機(jī)，指紋采集模塊，液晶屏模塊，獨(dú)立按鍵模塊，電磁鎖模塊。圖 整體設(shè)計總體框圖l PIC單片機(jī):用于數(shù)據(jù)的處理及外圍設(shè)備的控制。l 指紋采集模:用于塊完成指紋的錄入、比對、刪除。l 液晶屏模塊:用于將該系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)及指紋數(shù)據(jù)比對成果顯示出來。l 獨(dú)立按鍵模塊:用于選擇該系統(tǒng)的功能。l 電磁鎖模塊:用于門鎖的開關(guān)。 擬解決的問題本設(shè)計解決的主要問題是指紋識別模塊與PIC單片機(jī)之間的通信、獨(dú)立按鍵模塊控制、液晶屏模塊控制和電磁鎖模塊控制。 研究的方法與技術(shù)路線本設(shè)計主要有硬件模塊和軟件模塊兩個部分：硬件設(shè)計主要包括指紋識別模塊、獨(dú)立按鍵模塊、液晶屏模塊及電磁鎖模塊，軟件模塊主要是指在MPLAP環(huán)境下編寫C語言程序[2]。 硬件模塊1）指紋識別模塊本次設(shè)計采用基于嵌入式的指紋識別模塊，該指紋識別模塊系統(tǒng)主要由以下幾個部分構(gòu)成：指紋傳感器部分、電源管理及復(fù)位部分、時鐘控制部分、通訊端口部分、程序及數(shù)據(jù)存儲部分。這種結(jié)構(gòu)保證了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性，同時節(jié)省了硬件資源，降低了成本。圖 指紋識別模塊結(jié)構(gòu)系統(tǒng)2）液晶屏模塊本設(shè)計使用LCD12864漢字圖形點(diǎn)陣式液晶顯示模塊，可顯示漢字和圖形，內(nèi)置8192個中文漢字（16X16點(diǎn)陣）、128個字符（8X16點(diǎn)陣）及64X256點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM），配置 LED背光，多種軟件功能（光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等）。 圖 LCD引腳圖3）獨(dú)立按鍵模塊鍵盤采用獨(dú)立式鍵盤。其電路結(jié)構(gòu)為：鍵盤一端接微處理器的一個I/O口，同時接上拉電阻值系統(tǒng)電源，另一端接地。在程序中采用查詢的形式，當(dāng)有按鍵按下時，將掃描碼保存起來，根據(jù)鍵值，執(zhí)行相關(guān)程序代碼，實現(xiàn)用戶操作功能。4）電磁鎖模塊磁力鎖是利用電生磁的原理，當(dāng)電流通過硅鋼片時，電磁鎖會產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力緊緊的吸住吸附鐵板達(dá)到開鎖的效果。非常小的電流也會讓電磁鎖就會產(chǎn)生很大的磁力，有效的控制電磁鎖電源的門禁系統(tǒng)識別人員正確后即斷電，電磁鎖失去吸力即可開門。由于PIC單片機(jī)電源為5V,因此本設(shè)計采用5V電磁鎖與繼電器結(jié)合的方式。當(dāng)I/O口為高電平時繼電器導(dǎo)通電磁鎖吸合。反之，電磁鐵釋放。 電磁鎖開鎖流程。 電磁鐵驅(qū)動電路 軟件模塊 USART通信模塊USART是一個全雙工通用同步/異步串行收發(fā)模塊，該接口是一個高度靈活的串行通信設(shè)備。 USART收發(fā)模塊一般分為三大部分：時鐘發(fā)生器、數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器?？刂萍拇嫫鳛樗械哪K共享。 時鐘發(fā)生器由同步邏輯電路（在同步從模式下由外部時鐘輸入驅(qū)動）和波特率發(fā)生器組成。發(fā)送時鐘引腳XCK僅用于同步發(fā)送模式下。 發(fā)送器部分由一個單獨(dú)的寫入緩沖器（發(fā)送UDR）、一個串行移位寄存器、校驗位發(fā)生器和用于處理不同楨結(jié)構(gòu)的控制邏輯電路構(gòu)成。使用寫入緩沖器，實現(xiàn)了連續(xù)發(fā)送多幀數(shù)據(jù)無延時的通信。 接收器是USART模塊最復(fù)雜的部分，最主要的是時鐘和數(shù)據(jù)接收單元。數(shù)據(jù)接收單元用作異步數(shù)據(jù)的接收。除了接收單元，接收器還包括校驗位校驗器、控制邏輯、移位寄存器和兩級接收緩沖器（接收UDR）。接收器支持與發(fā)送器相同的幀結(jié)構(gòu)，同時支持幀錯誤、數(shù)據(jù)溢出和校驗錯誤的檢測[4]。 USART 串行通信設(shè)計本文設(shè)計采指紋識別模塊與單片機(jī)使用USART串行通信方式進(jìn)行通信。即單片機(jī)與指紋識別模塊之間的通信以及單片機(jī)對該模塊的控制程序。當(dāng)單片機(jī)發(fā)送指令給指紋模塊后，單片機(jī)會接收到該模塊的反饋信息。 預(yù)計結(jié)果設(shè)計一個基于PIC單片機(jī)的指紋識別門鎖，其主要流程如下：當(dāng)沒有指紋存儲時，可以存儲指紋，在數(shù)據(jù)存儲器中存儲的第一個指紋就是管理員指紋。當(dāng)有指紋存儲時且用戶輸入的指紋與管理員匹配時，進(jìn)入管理員模式，管理員可以實現(xiàn)添加會員指紋，刪除會員指紋、開鎖等功能。在執(zhí)行任務(wù)之前，必須提示輸入指紋，當(dāng)輸入指紋與管理員指紋匹配時才能執(zhí)行該項任務(wù)。當(dāng)有指紋存儲時且用戶輸入指紋與會員指紋匹配時，則門鎖打開，當(dāng)輸入指紋與會員指紋不匹配時，門鎖不會打開。 研究的總體安排與進(jìn)度進(jìn)度目標(biāo)要求2012年12月20號12月25號查閱文獻(xiàn)，撰寫報告和文獻(xiàn)綜述的初稿2012年12月26號1月1號對開題報告和文獻(xiàn)綜述初稿進(jìn)行修改，外文翻譯2012年1月2號1月15號準(zhǔn)備PPT，開題報告答辯2012年1月16號3月1號完成系統(tǒng)分析設(shè)計和原型開發(fā)2012年3月2號4月17號系統(tǒng)實現(xiàn)與集成，建立完整、詳細(xì)的技術(shù)文檔2012年4月18號5月1號論文的撰寫與整理，提交畢業(yè)論文，答辯 參考文獻(xiàn)[1] 柴曉光,[J] ．人民郵電出版社，2004[2] 李榮正. PIC單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]（第
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