【正文】 片機向模塊發(fā)送相應(yīng)指令，以完成對應(yīng)功能。主要 表現(xiàn)在：指紋錄入設(shè)備的質(zhì)量還不太過關(guān)；自動指紋識別算法研究水平還有待提高，在應(yīng)用上的表現(xiàn)為產(chǎn)品適應(yīng)性和易用性較差，對干、濕一些的指紋往往不能正確區(qū)別，對指紋錄入時的旋轉(zhuǎn)、平移比較敏感。指紋識別技術(shù)多用于對安全性要求比較高的領(lǐng)域，麗在商務(wù)移動辦公領(lǐng)域頗具建樹的富圭通、三星及 IBM 等國際知名品牌都擁有技術(shù)與應(yīng)用較為成熟的指紋識別系統(tǒng)。中科院自 動化所智能生物信息系統(tǒng)研究組和北京數(shù)字指通軟件技術(shù)有限公司對自動指紋識別技術(shù)進行了長期的理論研究和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，指紋圖像的識別準確率和識別速度已達到國際先進水平。提取該細節(jié)特征有多種方法：基于灰度指紋圖像直接提取，基于二值圖像的特征提取，基于細化圖像的特征提取。對應(yīng)的匹配方法可以分為：基于點模 式的匹配，基于脊線的匹配，基于紋理的匹配以及多種細節(jié)特征混合的匹配方法。目前大多數(shù)的自動指紋識別系統(tǒng)使用的都是這類算法。 基于特征的指紋識別算法是找到并比對指紋的特征。 基于圖像的識別算法認為，指紋圖像的頻域和空域信息可以用來唯一表示并識別不同的指紋，它是一種使用全局信息進行識別的方法。實際應(yīng)用要求最好自動指紋識別系統(tǒng)能對識別任務(wù)實時做出響應(yīng)，而讓指紋匹配算法同時達到高速度和高準確率也是一個難題。要想設(shè)計一個對較多真正特征點缺失、較多偽特征點出現(xiàn)和較大形變均不敏感的指紋匹配算法，也是一件十分困難的事。就現(xiàn)有文獻和產(chǎn)品來看， 對低質(zhì)量的指紋圖像的處理效果還遠不能令人滿意，對于質(zhì)量很差的圖像，如果不經(jīng)過特殊的增強處理，是很難正確地進行特征提取的。 在實際應(yīng)用中，有相當一部分要處理的指紋圖像的質(zhì)量是比較差的。 . 指紋識別技術(shù)特點 指紋的使用比起其它證卡來說更快捷、安全、準確、無干擾，可實現(xiàn)快速登 2 錄注冊，系統(tǒng)兼容性好，也就是說可以獨立或者通過聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成系統(tǒng)并且很容易并入各類證卡和定義識別系統(tǒng)中。 . 指紋識別技術(shù) 相對于其它生物識別認證技術(shù)而言，自動指紋識別是一種更為理想的身份確認技術(shù)，指紋識別中使用的模板并非最初的指紋圖，而是由指紋圖中提取的關(guān)鍵特征，這樣使系統(tǒng)對模板庫的存儲量較小。盡管人們已經(jīng)對自動指紋識別技術(shù)作了深入廣泛的研究，指紋識別技術(shù)也獲得了不少應(yīng)用，但是其應(yīng)用在目前并沒有獲得普及，這主要是因為指紋識別在識別準確性和識別速度方面還遠遠不能滿足很多實際應(yīng)用的要求。 (4) 指紋與主體的不可分離性：即指紋不存在丟失、遺忘、被竊取的可能。正是這些無窮無盡的細節(jié)特征組合構(gòu)成了指紋的唯一性．事實上，甚至包括雙胞胎，世界上兩個指紋相同的概率小于 1/109，幾乎為零。 (2) 唯一性，指每一個人的指紋都不同。 指紋特征是人終生不變的特征之一，而且 不同人的指紋特征相同的可能性幾乎為零。而我們的生活隨時都需要進行個人身份的確認和權(quán)限的認定。 MCU (Microcontroller Unit) I 目 錄 1. 緒論 ............................................................. 1 . 研究的背景及意義 ........................................... 1 . 指紋識別技術(shù) ............................................... 1 . 指紋識別技術(shù)特點 ...................................... 1 . 指紋識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 .................................. 2 . 系統(tǒng)概述 ................................................... 3 2. 指紋識別原理 ..................................................... 4 . 指紋圖像的分割 ............................................. 4 . 指紋圖像分割概述 ...................................... 4 . 均值方差法 ............................................ 4 . 指紋圖像的細化 ............................................. 6 . 指紋圖像細化的預(yù)處理 .................................. 6 . 指紋圖像的特征提取 ......................................... 8 . 指紋特征提取概述 ...................................... 8 . 指紋特征提取和去偽特征 ................................ 8 . 指紋圖像的匹配 ............................................. 9 3. 硬件系統(tǒng)設(shè)計 .................................................... 10 . 系統(tǒng)總體設(shè)計 .............................................. 10 . 系統(tǒng)功能簡述 ......................................... 10 . 系統(tǒng)電路設(shè)計 ......................................... 10 . 系統(tǒng)核心部件單片機 ........................................ 11 . 其他模塊電路 .............................................. 14 . 電源模塊 ............................................. 14 . 時鐘模塊 ............................................. 14 . 按鍵模塊 ............................................. 15 . 顯示模塊 ............................................. 15 . 復(fù)位模塊 ............................................. 16 . 下載口模塊 ........................................... 16 II . 指紋模塊 .................................................. 17 . TFSM51 指紋識別模塊 ................................. 17 . TMS320VC5501 芯片 .................................... 18 4. 軟件系統(tǒng)設(shè)計 .................................................... 20 . TFSM51 指紋識別模塊指令系統(tǒng) .............................. 20 . 通信方式 ............................................. 20 . 主要通訊協(xié)議命令說明 ................................. 21 . 單片機的程序設(shè)計 .......................................... 24 . 鍵盤管理及指示燈響應(yīng)程序設(shè)計 ......................... 24 . LED 顯示模塊設(shè)計 ..................................... 27 . 通信模塊程 序設(shè)計 ..................................... 28 5. 調(diào)試 ............................................................ 30 . 單片機的程序下載 .......................................... 30 . 串口調(diào)試 .................................................. 30 6. 總結(jié)和展望 ...................................................... 36 參考文獻 ........................................................... 37 致 謝 .............................................................. 39 附 錄 .............................................................. 40 附錄 A 單片機最小系統(tǒng)電路圖 .................................... 40 附錄 B PCB 圖 .................................................. 41 附錄 C 元器件布局圖 ............................................ 42 附錄 D 單片機最小系統(tǒng)實物圖 .................................... 43 附錄 E 單片機最小系統(tǒng)元器件清單 ................................ 44 附錄 F 程序清單 ................................................ 45 1 1. 緒論 . 研 究的背景及意義 科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展為人類的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利，大大地推動了社會的進步和發(fā)展。 Fingerprint identification。通過操作獨立式鍵盤按鍵，向指紋模塊的 DSP 芯片發(fā)送相應(yīng)指令，從而執(zhí)行添加用戶、刪除指定用戶、刪除 全部用戶、認證用戶，以及管理用戶權(quán)限等功能。 應(yīng)用 TFSM51 指紋識別模塊，設(shè)計基于單片機的指紋識別硬件電路，形成一個獨立的指紋識別系統(tǒng)。每個人都有著自己特有的特征，用本身的特征來驗證身份有著得天獨厚的優(yōu)勢。 2021 屆本科畢業(yè)論文 基于單片機的指紋識別系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院： 電氣與信息工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 生 學(xué) 號： 所 學(xué) 專 業(yè)： 電子信息工程 指 導(dǎo) 教 師： 職 稱： 完 成 時 間： 2021 年 5 月 I 摘 要 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在讓社會進步的同時，也讓傳統(tǒng)的安全管理系統(tǒng)受到威脅。生物識別 技術(shù)的出現(xiàn)給身份識別的研究帶來了突飛猛進的發(fā)展。本文概述了自動指紋識別系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和指紋識別系統(tǒng)的算法流程，以及在此基礎(chǔ)上的指紋圖像的分割算法和指紋圖像細化算法，并完成基于單片機的指紋識別系統(tǒng)硬件電路設(shè)計。該系統(tǒng)實現(xiàn)單片機和指紋模塊之間的串口通信。 關(guān)鍵詞： 生物識別技術(shù)；指紋識別；串口通信；單片機 II ABSTRACT The development of science and technology made the social go forward, but at the same time it also makes the traditional safety management system under threaten at the same time. The emergence of biometric technologies brought a rapid development for the research of identification. For everyone has their own special features, with the characteristics of itself to verify identity has a unique advantage. Automatic fingerprint identification technology has been widely used in public security, such as the customs, the bank, the work security and other places which need identification. This article provides an overview of the research of fingerprint identification system in present situation and the algorithm flow of it.