指紋識別系統(tǒng)設(shè)計thesystemoffingerprintidentification畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-15 03:58本頁面
【正文】 結(jié)構(gòu)圖當(dāng)傳感器將指紋數(shù)據(jù)采集到后便可存儲到相應(yīng)的存儲區(qū)，以便以后的使用和比對。 指紋終端指紋數(shù)據(jù)/驗證服務(wù)器主要用來存放指紋識別的算法和指紋數(shù)據(jù)；指紋終端主要用來采集指紋信息和顯示與數(shù)據(jù)庫指紋對比的結(jié)果。圖24 指紋終端結(jié)構(gòu)圖指紋終端由單片機（SST89E554RC）、片外數(shù)據(jù)FLASH、以太網(wǎng)芯片（RLT8019AS）和RJ45接口、指紋傳感器（MBF200）、LCD1602顯示器組成。MBF200屬于電容性傳感器，內(nèi)部有40K的FLASH，而一幅指紋圖像需要存儲空間75KB，為了保存指紋圖像數(shù)據(jù)，必須為系統(tǒng)擴展外部存儲。圖25 系統(tǒng)存儲擴展圖以太網(wǎng)芯片和RJ45用來接入以太網(wǎng)，實現(xiàn)指紋終端和服務(wù)器之間的通信。LCD顯示器用來顯示當(dāng)前所采集的指紋信息經(jīng)過以太網(wǎng)服務(wù)器對比的結(jié)果。圖26 LCD顯示部分另外，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機和指紋傳感器的生產(chǎn)技術(shù)的提高，指紋終端的也可以得到相應(yīng)的提高。其中以太網(wǎng)芯片技術(shù)的提高更能提高指紋終端和服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳送速率，提高整個系統(tǒng)的運行速率。在私網(wǎng)中，它也被用作通信協(xié)議。UDP與TCP位于同一層，但它不管數(shù)據(jù)包的順序、錯誤或重發(fā)。但是UDP比TCP要簡化，所以在運行速率上要快些，根據(jù)本系統(tǒng)的需要我選擇UDP協(xié)議。 以太網(wǎng)協(xié)議的實現(xiàn)首先對協(xié)議中運用的公共數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)執(zhí)行定義：如MAC地址格式、IP地址格式、系統(tǒng)的地址配置、緩沖區(qū)格式及大小。由于系統(tǒng)中傳送的數(shù)據(jù)較大，必須定義用于傳送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，長度為1500B，而接收的數(shù)據(jù)十分基本，因此無需緩沖區(qū)。由于本系統(tǒng)連接的對象只有數(shù)據(jù)服務(wù)器，因此，在系統(tǒng)原始化建立連接時填入ARP緩沖表信息，而不必實現(xiàn)定時更新。表31 各層所用對應(yīng)的TCP/IP協(xié)議族OSI中的層功能協(xié)議傳輸層提供對端的接口TCP，UDP網(wǎng)絡(luò)層為數(shù)據(jù)包選擇路由IP,IGMP等協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層傳輸有地址的幀以及錯誤檢測功能SLIP,CSLIP,PPP,MTU物理層以二進制數(shù)據(jù)形式在物理媒體上傳輸數(shù)據(jù)IEEE802,根據(jù)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)定義IP及ICMP數(shù)據(jù)幀格式。最后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)定義UDP數(shù)據(jù)幀格式。以及對下一層傳上來的數(shù)據(jù)包，執(zhí)行校驗和檢查，若正確去掉UDP首部，提出數(shù)據(jù)送給運用層。當(dāng)系統(tǒng)有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，首先在傳輸層將數(shù)據(jù)加上UDP首部，再調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層函數(shù)給其加IP首部，然后到鏈路層從ARP表中查詢MAC地址，填入相應(yīng)位置，并發(fā)給網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序傳到以太網(wǎng)上。第4章 指紋終端 指紋終端結(jié)構(gòu)指紋數(shù)據(jù)/驗證服務(wù)器主要用來存放指紋識別的算法和指紋數(shù)據(jù)；指紋終端主要用來采集指紋信息和顯示與數(shù)據(jù)庫指紋對比的結(jié)果。圖41 指紋采集終端結(jié)構(gòu)圖根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知：指紋終端由單片機、指紋傳感器、LCD顯示器、以太網(wǎng)芯片、RJ45接口和片外數(shù)據(jù)FLASH組成。所傳送的數(shù)據(jù)在服務(wù)器上進行算法比對，得出結(jié)論并將所的比對的結(jié)論再傳送給單片機，由單片機通過串口給LCD顯示出來。 指紋終端各部分作用指紋終端由單片機、指紋傳感器、LCD顯示器、以太網(wǎng)芯片、RJ45接口和片外數(shù)據(jù)組成。它是終端的CPU，用來處理指紋傳感器的數(shù)據(jù)、LCD顯示器的數(shù)據(jù)以及和以太網(wǎng)的通信。系統(tǒng)采用微處理器接口模式，在此模式下可將MBF200與51系列單片機8位數(shù)據(jù)總線直接相連，其接口形式非?；?，且微處理器接口模式在MBF200的3種接口模式下，數(shù)據(jù)傳輸率最高，可以滿足對連續(xù)指紋圖像采集和比對的需要。圖42 指紋傳感器外圍電路為了保存指紋圖像數(shù)據(jù)，必須為系統(tǒng)擴充外部存儲器。由于51單片機地址線只有16位，系統(tǒng)采用P1口對存儲空間執(zhí)行分段訪問。LCD顯示器用于顯示比對結(jié)果信息。用來顯示當(dāng)前所采集信息比對后的結(jié)果。第5章 系統(tǒng)詳細設(shè)計 以太網(wǎng)建立的詳細設(shè)計以太網(wǎng)的建立包括兩方面的設(shè)計，一方面是拓撲結(jié)構(gòu)的選擇，另一方面以太網(wǎng)的調(diào)試。以太網(wǎng)在建立時要設(shè)置協(xié)議，通過ping命令來檢查是否能實現(xiàn)通信。把網(wǎng)絡(luò)中的計算機和通信設(shè)備抽象為一個點，把傳輸介質(zhì)抽象為一條線，由點和線組成的幾何圖形就是計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。最基本的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有：環(huán)形拓撲、星行拓撲、總線拓撲三個?？偩€型網(wǎng)絡(luò)不但便于建立而且在使用起來比較方便，更適用于大型企業(yè)。圖51 總線型結(jié)構(gòu)圖 以太網(wǎng)的建立以太網(wǎng)的建立的設(shè)計包括應(yīng)用層的設(shè)計、傳輸層的設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計和鏈路層設(shè)計。在傳輸層，TCP為2臺主機提供面向連接的、可靠的、無重復(fù)的雙向數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)，但其實現(xiàn)對系統(tǒng)資源的耗費非常大。考慮到系統(tǒng)的簡化及速度的要求，采用UDP協(xié)議，為了確保UDP數(shù)據(jù)的到達，在運用程序中采用了重復(fù)發(fā)送、回復(fù)確認的方式來保證數(shù)據(jù)的正確性。同時，為了能夠測試系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的連接，系統(tǒng)實現(xiàn)了ICMP協(xié)議中的Ping應(yīng)答協(xié)議。為了保證系統(tǒng)在以太網(wǎng)中的通信，系統(tǒng)實現(xiàn)了ARP應(yīng)答協(xié)議，該協(xié)議用于將IP地址映射成以太網(wǎng)MAC地址。然后把兩臺機器用集線器或者交換機或者帶交換機功能的路由器連接起來，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)各個部分之間的聯(lián)網(wǎng)通訊。圖52 傳統(tǒng)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖全面的測試應(yīng)包括局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩個方面，因此應(yīng)從局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)兩個方面測試，以下是在實際工作中利用命令行測試TCP/IP配置步驟：單擊“開始”/“運行”，輸入CMD按回車，打開命令提示符窗口。此時顯示了你的網(wǎng)絡(luò)配置，觀查是否正確。Ping一個互聯(lián)網(wǎng)地址，如ping ,看是否有數(shù)據(jù)包傳回，以驗證與互聯(lián)網(wǎng)的連接性。用nslookup測試DNS解析是否正確，輸入如nslookup，查看是否能解析。 指紋終端硬件設(shè)計指紋終端結(jié)構(gòu)圖如圖53所示。其中單片機使用的是SST89E554RC，片外的FLASH采用的是SST39FF040，以太網(wǎng)接口芯片采用RLT8019AS與RJ45進行連接。由系統(tǒng)存儲擴展圖可知，共有16為地址總線（A0~A15），3位控制線（A16~A18，~）；所以系統(tǒng)存儲能夠擴展128K8，滿足指紋終端所需存儲空間。以太網(wǎng)芯片用的是20MHZ的晶振，這一點和單片機的12MHZ晶振是不一樣的，所以在初始化時要初始化成不同的波特率。其中指紋傳感器本身能將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號，通過數(shù)據(jù)通信端口傳送給單片機和服務(wù)器。單片機響應(yīng)中斷過程中，通過所建立的以太網(wǎng)向服務(wù)器傳送所收集到的指紋信息，并等待服務(wù)器返回的比對結(jié)果。指紋傳感器在調(diào)用之前必須對指紋傳感器進行初始化并使其處于接受指紋圖像輸入的狀態(tài)。圖55 系統(tǒng)流程
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