指紋識別門禁系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-08-24 21:12 本頁面
【文章內容簡介】 被劃傷），采集器無法采集到正確的指紋特征信息時，或者因電力不足而指紋識別模塊無法正常工作時，可用密碼來開門。為保證系安全，密碼開門只供管理員使用，管理員可以修改密碼。為了解決因引入密碼開門而降低安全性問題，本系統(tǒng)用6位密碼。特別是為防止別人惡意試探密碼，當連續(xù)三次輸入密碼錯誤時，系統(tǒng)禁止輸密碼，一小時后方可輸入密碼,從而降低密碼被破譯的可能。 ：當用戶開門成功后，系統(tǒng)自動存儲用戶的ID號和開門時間（月份、期、小時、分鐘）等信息。如果出現(xiàn)盜竊、丟失等意外情況，管理員可以很方便地查詢最近6次的開門記錄。 ：系統(tǒng)全部采用中文菜單顯示，并能夠設置和顯示實時時鐘，界面友好、直觀、便于使用。 ：當交流供電停止時，自動切換到電池供電：交流電恢復后，自動切換到交流供電。 系統(tǒng)性能指標。 系統(tǒng)性能指標項目技術指標項目技術指標主電源220V交流電源后備電源1節(jié)9號電池開門時間2秒指紋庫容量184枚登記用戶時間2秒刪除用戶時間2秒拒真率%認假率% 系統(tǒng)硬件結構 指紋門禁系統(tǒng)的硬件主要由微處理器、指紋識別模塊、液晶顯示模塊、4*4鍵盤、實時時鐘／日歷芯片、電控鎖和電源等組成[6]。微處理器作為系統(tǒng)的上位機，控制整個系統(tǒng)。指紋識別模塊主要完成指紋特征的采集、比對、存儲、刪除等功能。液晶顯示模塊用于顯示開門記錄、實時時鐘和操作提示等信息，和鍵盤一起組成人機界面。4*，按鍵包括09鍵、刪除鍵、下翻鍵、上翻鍵、確定鍵、取消鍵和開門鍵。 指紋門禁系統(tǒng)硬件結構 系統(tǒng)軟件結構 按系統(tǒng)功能，軟件主要由指紋處理模塊、液晶顯示模塊、實時時鐘模塊和鍵盤掃描模塊等組成。指紋處理模塊主要負責微處理器與指紋識別模塊之間命令和返回代碼的信息處理；液晶顯示模塊根據(jù)液晶顯示模塊的時序，編寫驅動程序，以實現(xiàn)顯示漢字、字符的目的；實時時鐘模塊根據(jù)時鐘芯片的時序，編寫通訊程序．實現(xiàn)對時鐘芯片的讀寫操作；鍵盤掃描模塊就是根據(jù)4*4鍵盤的設計原理編寫鍵盤程序來識別有無按鍵動作和按下鍵的鍵號。 圖 鍵盤的按鍵分布 按操作流程，軟件主要由指紋開門程序、指紋管理程序、密碼管理程序和系統(tǒng)設置程序四部分組成。其中指紋管理、密碼管理和系統(tǒng)設置三部分只有管理員才有此權限。指紋管理程序由登記指紋模板程序、刪除指紋模板程序、清空指紋模板程序和瀏覽開門記錄程序四部分組成；密碼管理程序由密碼修改程序和密碼開門程序兩部分組成；系統(tǒng)設置程序由時間設置程序和日期設置程序兩部分組成。 指紋門禁系統(tǒng)軟件結構第三章 指紋門禁系統(tǒng)的硬件設計 SPCE061A單片機介紹[7] [8] [9] SPCE061A單片機的主要性能 SPCE061A單片機是凌陽公司推出的一款16位結構的微處理器，能夠非常容易地、快速地處理復雜的數(shù)字信號，其主要性能如下： 16位微處理器； 工作電壓：～(cpu)，～(I/O)； 3CPU時鐘：32768KHz～； 內置2K字SRAM、內置32K字FLASH； 2個10位DAC（數(shù)模轉換）輸出通道； 7通道10位ADC（電壓模－數(shù)轉換器）和單通道語音模－數(shù)轉換器； 14個中斷源； 具備異步、同步串行設備接口； 具有低電壓復位（LVR）功能和低電壓監(jiān)測（LVD）功能； 內置在線仿真電路接口ICE( In－Circuit－Emulator)； 具有Watch Dog功能。 指紋識別模塊OM20的管腳說明及性能指標指紋識別模塊OM20主要由指紋采集頭和指紋處理板兩部分組成，指紋采集頭采用光學指紋傳感器，指紋處理板由高性能DSP處理器和FLASH等芯片構成。自帶DSP處理器的指紋處理模塊根據(jù)用戶的命令來完成如指紋的錄入、刪除、比對等一系列的操作，并將指紋特征值加密后存儲于處理模塊的FLASH中。、。 OM—20管腳說明引腳功能說明1系統(tǒng)電源5V2串口數(shù)據(jù)發(fā)送引腳3串口數(shù)據(jù)接收引腳4喚醒引腳5GND OM—20性能指標序號指標項目技術參數(shù)1系統(tǒng)供電2休眠電流10181。A3正常工作電流250mA4峰值電流300mA5指紋錄入時間 250ms61：1比對時間 200ms71：184搜索時間 2s8指紋數(shù)存儲數(shù)量184枚9認假率 %10拒真率 %11外部接口標準RS—232串口 SPCE061A單片機與指紋識別模塊OM－20的接口電路設計SPCE061A單片機[10]通過串行口與指紋識別模塊OM—20通信[11]。SPCE061A單片機內部有一個標準全雙工的通用異步接收器／發(fā)送器UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter ）。UART的接收信號Rx和發(fā)送信號Tx分別與IOB7和IOB10共用，屬于B口的特殊功能。由于SPCE061A單片機串口采用TTL電平，而指紋識別模塊OM—20串口采用RS232電平，為了實現(xiàn)兩者之間的通訊必須進行電平轉換。 RS232標準是美國電子工業(yè)聯(lián)合會正式公布的串行總線標準，RS232串行接口總線適用于設備之間的通訊距離不大于15ｍ，傳輸速率最大為20kBps。RS232采用負邏輯規(guī)定邏輯電平。TTL電平與RS232電平不同。 RS232電平與TTL電平比較電平標準邏輯電平“0”邏輯電平“1”RS232+3V～+15V3V～15VTTL 實現(xiàn)RS232與TTL邏輯電平轉換可用分立元件，也可用集成電路芯片。目前較為廣泛使用的集成電路轉換器件，如MC148SN75150芯片可完成TTL電平到RS232電平的轉換，而MC148SN75154可實現(xiàn)RS232電平到TTL電平的轉換。 —20的接口電路，MAX232對電源噪聲很敏感，因此Vcc加1
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