【正文】 ）00CHK0xF5應(yīng)答0xF50x0A00用戶權(quán)限1/2/3ACK_NOUSER0CHK0xF5(7) 設(shè)置/讀取比對(duì)等級(jí)（命令/應(yīng)答均為 8 字節(jié)）表 11 設(shè)置/讀取比對(duì)等級(jí)指令格式字節(jié)12345678命令0xF50x280Byte=0：新比對(duì)等級(jí)Byte=1:00：設(shè)置新的比對(duì)等級(jí)1：讀取當(dāng)前比對(duì)等級(jí)0CHK0xF5應(yīng)答0xF50x280當(dāng)前對(duì)比等級(jí)ACK_SUCCESSACK_FAIL0CHK0xF5說(shuō)明：比對(duì)等級(jí)取值為 09，取值越大比對(duì)越嚴(yán)格，默認(rèn)值為 5。若此值為 0，若無(wú)指紋按壓則指紋采集過(guò)程將一直持續(xù)；若此值非 0，在 tout*T0 時(shí)間內(nèi)若無(wú)指紋按壓則系統(tǒng)將超時(shí)退出。. 單片機(jī)的程序設(shè)計(jì). 鍵盤管理及指示燈響應(yīng)程序設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)各按鍵功能，需要對(duì)按鍵編號(hào)定義。鍵1用于休眠，即向指紋模塊發(fā)送休眠信號(hào)，以等待后續(xù)操作，或在本次操作完成后，使模塊休眠以便下一次使用。程序設(shè)計(jì)見附錄F。用戶ID自動(dòng)遞增，并在LED數(shù)碼管上顯示。程序流程如圖14所示：初始化串口讀取最后用戶編號(hào)，并加1若TL=FF，則TL=00，TH=TH+1否則TL=TL+1，TH不變?cè)O(shè)置權(quán)限等級(jí)，按鍵2發(fā)送CMD=0x01指令，指示燈2亮讀取失敗，返回Q3=FAIL應(yīng)答操作失敗指示燈亮第一次采集圖像采集失敗若返回Q3=FAIL，顯示：FAIL若返回Q3=FULL，顯示：FULL若返回Q3=TIMEOUT，顯示：OU操作失敗指示燈亮采集成功返回Q3=SUCCESS應(yīng)答顯示：用戶ID+AFFI開始返回第一次采集成功，則進(jìn)行第二次采集采集失敗若返回Q3=FAIL，顯示：FAIL若返回Q3=EXIST，顯示：EIS若返回Q3=TIMEOUT，顯示：OU操作失敗指示燈亮圖14 添加用戶流程圖鍵8用于權(quán)限管理，循環(huán)按鍵，在3之間循環(huán)滾動(dòng)，按鍵停留時(shí)，顯示數(shù)字表示當(dāng)前要添加的用戶權(quán)限，1為最低，3為最高。程序設(shè)計(jì)見附錄F。程序流程如圖15所示：開始返回按鍵3發(fā)送CMD=0X04指令指示燈3亮，刪除指定用戶調(diào)節(jié)用戶名ID返回Q3= SUCCESS應(yīng)答顯示：ID+DELE刪除失敗，返回Q3= FAIL應(yīng)答操作失敗指示燈亮圖15 刪除指定用戶流程圖程序設(shè)計(jì)見附錄F。成功返回SUCCESS應(yīng)答，失敗返回FAIL應(yīng)答。需要驗(yàn)證用戶時(shí)，按下鍵5即執(zhí)行搜索比對(duì)操作，單片機(jī)向DSP發(fā)送采集圖像并進(jìn)行1:N比對(duì)命令，比對(duì)成功后，返回信息，LED數(shù)碼管顯示用戶ID，若用戶不存在，則返回相應(yīng)信息，LED顯示NOUS。當(dāng)按下操作鍵或返回應(yīng)答信號(hào)后，指示燈響應(yīng)內(nèi)容如表14所示：表 14 指示燈響應(yīng)含義指示燈12345678響應(yīng)含義休眠添加用戶刪除指定用戶刪除所有用戶用戶認(rèn)證超時(shí)失敗程序設(shè)計(jì)見附錄F。. LED顯示模塊設(shè)計(jì)當(dāng)操作不同功能按鍵或者返回不同的應(yīng)答信號(hào)時(shí)，數(shù)碼顯示管顯示相應(yīng)的內(nèi)容，對(duì)應(yīng)各功能，具體顯示內(nèi)容如表15所示：表 15 LED顯示應(yīng)答顯示添加用戶成功“ID”+“AFFI”刪除指定用戶成功“ID”+“DELE”刪除所有用戶成功“ALLDELE”用戶認(rèn)證成功“ID”+“ACCE”續(xù)表 15添加、刪除、搜索失敗“FAIL”用戶存儲(chǔ)已滿“FULL”用戶已存在“EIS”用戶不存在“NOUS”超時(shí)“OU”其中，“AFFI”表 Affixion，“DELE” 表Delete，“ACCE”表Access，“EIS”表“EXIST”，“NOUS”表“NOUSER”，“OU”表“TIMEOUT”。. 通信模塊程序設(shè)計(jì)單片機(jī)和指紋模塊的通信首先需要將串口初始化，即設(shè)定二者之間的串口通信命令：波特率為19200bps，1起始位，1停止位，無(wú)校驗(yàn)位。通信中的發(fā)送流程（以單片機(jī)為參考）如圖19所示：開始串口初始化檢測(cè)發(fā)送緩存是否有數(shù)據(jù)繼續(xù)等待向DSP發(fā)送數(shù)據(jù)DSP響應(yīng)并返回應(yīng)答NY返回圖19 通信發(fā)送流程圖（以單片機(jī)為參考）通信中的接收流程（以單片機(jī)為參考）如圖20所示：開始檢測(cè)接收緩存是否有數(shù)據(jù)繼續(xù)等待判斷返回?cái)?shù)據(jù)第四位顯示相應(yīng)結(jié)果NY返回圖20 通信接收流程圖（以單片機(jī)為參考）程序設(shè)計(jì)見附錄F。在用臨時(shí)頁(yè)緩沖器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)一頁(yè)存儲(chǔ)器進(jìn)行編程時(shí)，首先要將這一頁(yè)擦除。臨時(shí)頁(yè)緩沖器的寫入可以在頁(yè)擦除命令之前完成，也可以在頁(yè)擦除和頁(yè)寫操作之間完成。此外單片機(jī)一般采用5V以下的電源供電，USB接口也采用5V電源，所以，該下載線還可以通過(guò)電腦向單片機(jī)提供工作電源。. 串口調(diào)試在單片機(jī)編程中，串口占了很重要的地位。在編寫好程序后，利用仿真器來(lái)設(shè)置斷點(diǎn)，觀察變量和程序的流程，逐步對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，修正錯(cuò)誤。對(duì)于一些較新的芯片或者是表面貼裝的芯片，往往缺少合適的仿真器或仿真頭。 ，故需在目標(biāo)文件屬性里對(duì)晶振頻率進(jìn)行設(shè)置如下：圖 21 Keil仿真晶振設(shè)置下面以發(fā)送添加用戶指令為例。因?yàn)榘l(fā)送完一個(gè)字節(jié)之后，單片機(jī)會(huì)自動(dòng)將TI置1以表示幀發(fā)送結(jié)束，所以運(yùn)行到此步時(shí)需要手動(dòng)將串口調(diào)試窗口中的TI選框標(biāo)記，而后由程序清零，以繼續(xù)執(zhí)行。發(fā)送添加01號(hào)用戶指令時(shí)，完整的命令數(shù)據(jù)應(yīng)該是：0xF5, 0x01, 0x00, 0x01, 0x01, 0x00, 0x01, 0xF5。執(zhí)行單步操作后，可得到波形圖和虛擬終端界面顯示數(shù)據(jù)分別如圖27和圖28所示：圖 27 發(fā)送休眠指令仿真波形圖圖 28 發(fā)送休眠指令虛擬終端顯示數(shù)據(jù)發(fā)送刪除指定用戶（02號(hào)）指令時(shí)，完整的命令數(shù)據(jù)應(yīng)該是：0xF5, 0x04, 0x00, 0x02, 0x00, 0x00, 0x06, 0xF5。執(zhí)行單步操作后，可得到波形圖和虛擬終端界面顯示數(shù)據(jù)分別如圖31和圖32所示：圖 31 發(fā)送刪除所有用戶指令仿真波形圖圖 32 發(fā)送刪除所有用戶指令虛擬終端顯示數(shù)據(jù)發(fā)送1：N用戶比對(duì)指令時(shí)，完整的命令數(shù)據(jù)應(yīng)該是：0xF5, 0x0C, 0x00, 0x0C 0x00, 0x00, 0x0C, 0xF5。6. 總結(jié)和展望作為一種可靠的生物識(shí)別技術(shù)，指紋識(shí)別技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，高效可靠的指紋圖像識(shí)別算法技術(shù)在實(shí)際生活中具有很高的實(shí)用價(jià)值。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1) 指紋識(shí)別原理。(2) 指紋識(shí)別模塊工作流程。(3) 單片機(jī)與DSP的通信。掌握指紋識(shí)別模塊的與單片機(jī)的通信機(jī)制，運(yùn)用通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)各功能控制。如何有效提高指紋識(shí)別可靠度，更安全地管理用戶控制權(quán)限，以及尋求更為簡(jiǎn)潔可靠的指紋圖像識(shí)別算法，應(yīng)該是今后開展工作的方向。 Market, 2008, 1: 44~45 (in Chinese)[4] 耿德英，陳志敏，陳梅琴，圖像處理在指紋識(shí)別中的應(yīng)用[J]. 西昌：西昌學(xué)院學(xué)報(bào)， 2009，32(4)：72~74Geng Deying, Chen Zhimin, Chen Meiqin. Image Processing in the Application of Fingerprint Identification［J］.Xichang: Xichang University Journal, 2009, 32(4): 72~74 (in Chinese)[5] 郭文鵑，楊公平，董晉利. 指紋圖像分割方法綜述[J]. 濟(jì)南：山東大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，45(7)：94~100Guo Wenjuan, Yang Gongping, Dong Jinli. The Fingerprint Image Segmentation Method［J］.Jinan: Shandong University Journal, 2010, 45(7): 94~100 (in Chinese)[6] Ratha N KChen S Wain A K. Adaptive Flow orientation BsedFeature Extraction in Fingerpfint lmages[J]. Pattem Recognition, 1995,28(11).1657~1672[7] 李晨丹，徐進(jìn). 指紋圖像預(yù)處理和特征提取算法的Matlab實(shí)現(xiàn)[J]. 北京，2009，31(7)：61~64Li Chendan, Xu Jin, Dong Jinli. Fingerprint Identification Pretreatment and Feature Extraction of Implementation［J］.Beijing. 2009,31(7): 61~64 (in Chinese)[8] Gerbrands J J,Segmengtation of Noisy Images[D], Delft University of Technology,1988[9] 田捷，陳新建，張陽(yáng)陽(yáng). 指紋識(shí)別技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 自然科學(xué), 2006，16(4)：400~408Tian Jie, Chen Xinjian, Zhang Yangyang. 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A Fingerprint Macro Curvature Feature Extraction Algorithm［D］.Wuhan University Software Engineering Laboratory, 2002, 11 (in Chinese)致 謝經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的材料準(zhǔn)備、開題、論文寫作及修改，我的畢業(yè)論文終于定稿。 首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師吳樂(lè)老師。對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的許多問(wèn)題及時(shí)當(dāng)面溝通，悉心地指導(dǎo)我在設(shè)計(jì)問(wèn)題上尋求解決方法。 四年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊的視野。在此，衷心地感謝他們。 感謝對(duì)我論文進(jìn)行評(píng)審的各位老師，感謝對(duì)論文的指導(dǎo)和提出的寶貴意見。最后，再次感謝所有關(guān)心我、幫助過(guò)我的老師、同學(xué)、朋友和親人。58附 錄附錄A 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖附錄B PCB圖圖B1 正面圖B2 反面附錄C 元器件布局圖附錄D 單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)物圖附錄E 單片機(jī)最小系統(tǒng)元器件清單表E 單片機(jī)最小系統(tǒng)元器件清單名稱規(guī)格數(shù)量電阻1KΩ1電阻470Ω18電阻200Ω1電解電容22μF1陶瓷電容33pF2晶振12MHz1單片機(jī)AT89S5212口插座CON2下載1按鈕SW SPST4二極管NPN2二位一體共陽(yáng)七段數(shù)碼顯示器HS3461AS11發(fā)光二極管普通發(fā)光二極管9附錄F 程序清單include include //求校驗(yàn)和uchar CALCULATE_CHK(uchar * Finger_Data) { uchar Temp_CHK=0。 for(。CHK_Counter++) { Temp_CHK^=Finger_Data[CHK_Counter+1]。 }//使模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)void FINGER_Sleep(){ SLEEP_LED=0。 Finger_CMD_Data[2]=0x00。 Finger_CMD_Data[4]=0x00。 Finger_CMD_Data[6]=CALCULATE_CHK(Finger_CMD_Data)。}//取最后用戶的用戶號(hào)uchar FINGER_Get_AllUserID(){ Finger_CMD_Data[1]=0x09。 Finger_CMD_Data[3]=0x00。 Finger_CMD_Data[5]=0x00。 FINGER_Send()。 if(Finger_ACK_Data[4] == ACK_SUCCESS) { Finger_CMD_Data[3]=Finger_CMD_Data[3]+1。 } else return ACK_FAIL。 if(Finger_CMD_Data[4]0x