【正文】 電源電路 按鍵控制部分電路1）消除抖動按鍵的閉合與否反應(yīng)在電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，如果高電平表示斷開，那么低電平則表示閉合，通過電平的高低狀態(tài)的檢測可確認(rèn)鍵按下與否。圖33復(fù)位電路 電源電路設(shè)計本系統(tǒng)采用的5V電源主要采用兩種方法，第一是直接用9V電池然后通過一個變壓電路，利用7805將轉(zhuǎn)化成5V供單片機和液晶顯示部分使用；其二是用220V通過變壓器等將其轉(zhuǎn)化成5V。單片機在上電瞬間，RC電路充電，RST引腳端出現(xiàn)正脈沖，只要RST端保持兩個機器周期以上的高電平，就能使單片機有效復(fù)位。并且晶振不能離單片機太遠(yuǎn)，不然使用外部晶振進行軟件調(diào)試時就會發(fā)現(xiàn)找不到信號。圖32 外部晶振電路STC89C52的工作頻率范圍在 024MHZ。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。第三章 硬件設(shè)計3．1 AT89C52單片機設(shè)計 主要性能有12k字節(jié)Flash閃速存儲器，1024字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，5個中斷向量，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。3）局限性：由于方案一中使用的飛思卡爾單片機處理程序比較復(fù)雜，超出了我們的學(xué)習(xí)范圍，而方案二傳感器就使程序簡單化了。 方案比較1）復(fù)雜性：方案一采取用數(shù)字?jǐn)z像頭ov6620采集指紋圖像，然后用16位的飛思卡爾X128單片機進行圖像處理，還要進行圖像增強、分割、平滑、細(xì)化等處理過程才能得到便于指紋特征提取的數(shù)字圖像；而這些過程在方案二中只用一個指紋傳感器模塊就可以代替，所以方案二設(shè)計簡單。利用液晶1602能夠顯示當(dāng)前指紋識別的狀態(tài)信息，即錄入指紋的編號以及當(dāng)前指紋；利用繼電器，對當(dāng)前信息的判斷，例如提醒當(dāng)前指紋識別錯誤。當(dāng)采集到的指紋信息正確，蜂鳴器發(fā)出響聲并且LED指示燈點亮。然后用16位的飛思卡爾X128單片機對指紋數(shù)字圖像進行預(yù)處理,再通過圖像增強、分割、平滑、細(xì)化等處理過程得到便于指紋特征提取的數(shù)字圖像：接著提取細(xì)化后的圖像細(xì)節(jié)特征點。指紋識別系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。本文主要通過對MCS51系列單片機的結(jié)構(gòu)和功能進行分析，來研究基于單片機指紋識別系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點和功能闡述以及工作原理，更好的了解了指紋識別系統(tǒng)的未來前景。因此，指紋識別成為最流行、最方便、最可靠的身份認(rèn)證方式，己經(jīng)在社會生活的諸多方面得到廣泛應(yīng)用。指紋技術(shù)在現(xiàn)代生活和工作中的應(yīng)用已越來越普遍，例如：指紋考勤、指紋社保、指紋銀行、指紋商場、指紋接送幼兒等等生活和工作的新現(xiàn)象已廣為人知，指紋技術(shù)正在日益刷新著我們的現(xiàn)代化生活方式。于是，世界頂尖的指紋識別技術(shù)得到了全球范圍內(nèi)的高度重視，指紋識別技術(shù)的應(yīng)用如火如荼地迅速發(fā)展起來。 指紋識別的發(fā)展前景指紋行業(yè)是一個新興的行業(yè)，本身具有很高的科技含量，相對利潤高發(fā)展前景廣闊。研究和經(jīng)驗表明，人的指紋、掌紋、面孔、發(fā)音、虹膜、視網(wǎng)膜、骨架等都具有唯一性和穩(wěn)定性的特征，即每個人的這些特征都與別人不同、且終生不變，因此就可以據(jù)此識別出人的身份。1．指紋識別中的基本概念指紋識別是成熟的生物識別(Biometric)技術(shù)，由于人體的身體特征具有不可復(fù)制的特點，人們把目光轉(zhuǎn)向了生物識別技術(shù)，希望可以籍此技術(shù)來應(yīng)付現(xiàn)行系統(tǒng)安全所面臨的的挑戰(zhàn)。與現(xiàn)有的智能卡、身份證號碼和密碼的身份識別系統(tǒng)相比，指紋識別的性價比最高，也更適于應(yīng)用到大眾生活中。利用人的生理特征，例如像指紋等來識別個人的身份，將成為今后幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要革新。液晶1602。用繼電器對當(dāng)前信息進行判斷，例如提醒當(dāng)前指紋識別錯誤。目前，從實用的角度看，指紋識別技術(shù)是優(yōu)于其它生物識別技術(shù)的身份鑒別方法。利用蜂鳴器和LED等提醒當(dāng)前指紋識別是否正確目錄第一章 緒論……………………………………………………..1．指紋識別中的基本概念………………………………… 指紋識別的發(fā)展前景………………………………………、指紋識別課題設(shè)計的內(nèi)容與意義………………………..第二章 方案選擇……………………………………………… 系統(tǒng)原理圖設(shè)計…………………………………………………………………………………………………… 方案比較…………………………………………………… 方案選擇………………………………………………………第三章 硬件設(shè)計………………………………………………3．1 AT89C52單片機設(shè)計……………………………………… 電源電路設(shè)計……………………………………………… 按鍵控制部分電路………………………………………… LED指示燈電路………………………………………… 蜂鳴器電路……………………………………………… 指紋傳感器模塊…………………………………………第四章 軟件程序設(shè)計………………………………………….………………………………………………… ………………………………………………………….第五章 調(diào)試………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………摘 要隨著時代的發(fā)展，社會越來越需要高效、可靠的身份識別系統(tǒng)傳統(tǒng)的個人身份鑒別手段如鑰匙、口令、密碼、身份證件，甚至IC卡等識別方式，由于它們具有可假冒、可偽造、可盜用、可破譯的弱點，已不能完全滿足現(xiàn)代社會經(jīng)濟活動和社會安全防范的需要。利用液晶1602能夠顯示當(dāng)前指紋識別的狀態(tài)信息。任 務(wù) 書課程設(shè)計題目：指紋識別功能簡述：1)根據(jù)所學(xué)的知識和能力，設(shè)計程序可以實現(xiàn)根據(jù)指紋的大小、形狀等特征，識別出不同的指紋。2)利用按鍵標(biāo)志當(dāng)前指紋識別的狀態(tài)，例如錄入狀態(tài)，識別狀態(tài),清楚狀態(tài)。3)利用繼電器，對當(dāng)前信息的判斷，例如提醒當(dāng)前指紋識別錯誤。隨著識別技術(shù)的不斷成熟和計算機技術(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、瞳孔和面紋等識別技術(shù)紛紛從實驗室中走出來。本次設(shè)計我們利用指紋識別傳感器進行指紋采集與識別,在單片機中對指紋進行處理, 用按鍵標(biāo)志當(dāng)前指紋識別的狀態(tài)，錄入狀態(tài)，識別狀態(tài),清除狀態(tài),用液晶1602能夠顯示當(dāng)前指紋識別的狀態(tài)信息。利用蜂鳴器和LED等提醒當(dāng)前指紋識別是否正確關(guān)鍵詞：指紋識別；單片機；指紋識別傳感器。繼電器第一章 緒論進入21世紀(jì)后，由于國際反恐、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等因素的推動，在全球范圍內(nèi)，指紋識別技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用，指紋識別市場進入高速發(fā)展階段。指紋在所有的生物特征中，相對穩(wěn)定、不隨年齡而變化和采集較為便捷，同時它的研究歷史最長、相對更為成熟。因此指紋識別以其革命性的便捷和安全性成為一個理想的卓越的解決方案。要把人體的特證用于身份識別，這些特征必須具有唯一性和穩(wěn)定性。基于這些特征，人們發(fā)展了指紋識別、面部識別、發(fā)音識別等多種生物識別技術(shù)，目前許多技術(shù)都已經(jīng)成熟并得以應(yīng)用，其中的指紋識別技術(shù)更是生物識別技術(shù)的熱點。經(jīng)專家預(yù)計，指紋產(chǎn)品將是未來IT產(chǎn)業(yè)新的增長點：利潤率最高、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟆Ｄ壳?，國?nèi)已經(jīng)有不少企業(yè)在參與指紋識別技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。、指紋識別課題設(shè)計的內(nèi)容與意義指紋識別技術(shù)相對于其他識別方法有許多獨到之處，具有很高的實用性和可行性。這是由于指紋是獨一無二的，兩人之間不存在著相同的指紋，指紋是獨一無二的，兩人之間不存在著相同的指紋，同時指紋樣本易于采集，難以偽造，便于開發(fā)，實用性強，可以利用多個指紋構(gòu)成多重口令，提高系統(tǒng)的安全性。第二章 方案選擇：攝像頭采集、飛思卡爾單片機處理這種方案由指紋圖像采集、指紋圖像預(yù)處理、指紋特征提取、指紋特征匹配、特征數(shù)據(jù)庫等幾部分組成。 圖2指紋識別系統(tǒng)框圖 該系統(tǒng)首先由數(shù)字?jǐn)z像頭ov6620采集指紋，并將指紋圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像。 然后將指紋信息數(shù)據(jù)送入STC89C52單片機中，一塊液晶1602與STC89C52單片機相連，液晶用于顯示當(dāng)前指紋采集系統(tǒng)的工作狀態(tài)和經(jīng)對比后指紋采集的信息是否正確，用一個蜂鳴器和LED指示燈指示當(dāng)前采集的指紋信息正確。 指紋識別傳感器代替第一種方案中的攝像頭和飛思卡爾單片機，我們利用一個指紋識別傳感器來對指紋進行采集，識別以及部分處理，然后將信息輸送到AT89C52單片機中，利用按鍵控制當(dāng)前指紋識別的狀態(tài)，用LED燈進行顯示，即錄入狀態(tài)，識別狀態(tài),清除狀態(tài)。利用蜂鳴器提醒當(dāng)前指紋識別是否正確，如果指紋錄入正確，蜂鳴器發(fā)出響聲。2）準(zhǔn)確性：方案一中所采集的攝像頭分辨率有限，所以采集的指紋信息有一定的誤差，方案二中指紋傳感器模塊是利用集成的光學(xué)頭進行處理的，比較精確。 方案選擇鑒于各種原因，我們最終選擇第二種方案，使用指紋傳感器模塊來設(shè)計系統(tǒng)。（如圖31） 圖31 AT89C52管腳圖 一些端口的介紹：P30口：RXD（串行輸入口）P31口：TXD（串行輸出口）XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 單片機最小系統(tǒng)1）外部晶振的設(shè)計STC89C52的內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，通過XTAL1，ATAL2外部接上一片作為反饋元件的晶體，與C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振電路，使其構(gòu)成自激振蕩器，電容的值具有微調(diào)的作用，我們?nèi)?0PF，具體的接法如圖32外部晶振電路。所以這個晶振可以滿足這個系統(tǒng)的要求。2）復(fù)位電路的設(shè)計MCS51單片機通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，本系統(tǒng)采用簡單的自動復(fù)位電路如圖22所示。其中電容選10uF、電容選10K。兩種方法都可以，但是由于第一種方法便于攜帶、而且成本相對較低所以我們選用第一種方案。為了確保CPU對一次按鍵動作只確認(rèn)一次，并且防止干擾信號的影響，必需加入消除電平抖動的措施，下圖35為按鍵抖動示意圖：圖35按鍵閉合及斷開前后的電壓 消除抖動通常有硬、軟硬兩種方法，硬件消除抖動可采取雙穩(wěn)態(tài)電路或濾波消抖電路；軟件消抖是在第一次檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一段延時程序再確認(rèn)該鍵是否仍閉合，如果還是閉合狀態(tài)則確認(rèn)該鍵按下，從而消除抖動和干擾影響。本系統(tǒng)中按鍵少直接采用直接接入的方式。獨立式按鍵各鍵相獨立，每個按鍵各接入一根輸入線，只要檢測輸入線的電平就可以識別按鍵狀態(tài)。由于該設(shè)計方案IO資源浪費大。由于本設(shè)計中的按鍵只有3個，考慮系統(tǒng)可靠性和鍵盤設(shè)計的簡單所以采用獨立式按鍵。 LED指示燈電路圖37 LED燈指示電路