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)
2024-08-15 14:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 當(dāng)前狀態(tài)及指紋數(shù)據(jù)比對成果顯示出來。 ? 獨(dú)立按鍵 模塊 :用于選擇該系統(tǒng)的功能。 ? 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、通訊端基于 PIC 單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng) 10 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。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 。 嵌 入 式 芯 片電 源 管 理 及 復(fù) 位指 紋 傳 感 器時 鐘 控 制數(shù) 據(jù) 存 儲通 訊 端 口 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 LCD12864引腳圖。 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(shí)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，電磁鎖失基于 PIC 單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng) 11 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。電磁鎖開鎖流程如圖 所示。 PIC單 片 機(jī) 發(fā)送 高 電 平開 鎖電 磁 鎖 驅(qū) 動 電路 圖 電磁鎖 開鎖流程 電磁鐵驅(qū)動電路如圖 所示。 圖 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?寄存器 為所有的模塊共享。 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 。 基于 PIC 單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng) 12 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(yàn)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(shí)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(yàn)位校驗(yàn)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(yàn) 錯誤的檢測 [4]。其通信設(shè)計如圖 所示。 指 紋 識 別 模塊P I C 單 片 機(jī)d a t ad a t a 圖 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。其流程如圖 所示。 發(fā) 送 操 作 指 令接 受 反 饋 信 息分 析 數(shù) 據(jù)相 應(yīng) 操 作 圖 串口通信流程圖 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： 基于 PIC 單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng) 13 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(shí)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(xiàng)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 20xx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 20xx 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 20xx 年 1 月 2 號 1 月 15 號 準(zhǔn)備 PPT，開題報告答辯 20xx 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) 20xx 年 3 月 2 號 4 月 17 號 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與集成，建立完整、詳細(xì)的技術(shù)文檔 20xx 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 基于 PIC 單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng) 14 參考文獻(xiàn) [1] 柴曉光 ,岑寶熾 .民用指紋識別技術(shù) [J] ． 人民郵電出版社 ， 20xx [2] 李榮正 . PIC 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]（第二版） ． 北 京航空航天大學(xué)出版社 ， 20xx [3] 童詩白，華成英．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]．第 4 版．北京市：高等教育出版社， 20xx [4] USART[OL].百度百科 ． 基于 PIC 單片機(jī)的指紋識別系統(tǒng) 15 第三章 外文翻譯 微控制器的自動切換磁性門鎖的人臉識別 Harnani Hassan Raudah Abu Bakar Ahmad Thaqib Fawwaz Mokhtar Faculty of Electrical Engineering 摘要 由于人臉識別系統(tǒng)的鑒定能力，其被廣泛用于人體身份識別，其被廣泛用于人類身份識別，特別是安全領(lǐng)域。本文介紹了圖形用戶界面（ GUI）的發(fā)展。 GUI是基于面部識別系統(tǒng)以及外圍設(shè)備接口控制器（ PIC）作為輸入輸出控制磁力鎖的開啟、關(guān)閉門鎖的安全系統(tǒng)。 GUI 和 PIC 微控制器之間使用 USB 串行通信，允許從 GUI 輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)。本系統(tǒng)表明，自動切換傳輸模式通過 PIC 單片機(jī)和 USB 串行通信進(jìn)行實(shí)施。同時還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)授權(quán) GUI 圖像數(shù)據(jù)庫被確定的時候，GUI 可以成功地打開和關(guān) 閉磁力鎖。 關(guān)鍵詞：外設(shè)接口控制器（ PIC）；微控制器；圖形用戶界面（ GUI）； MATLAB； 1 概述 安全目前已成為一個非常重要的問題，這是為什么大量的安全系統(tǒng)使用一個重要的過
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