指纹密码锁设计论文.

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指纹密码锁设计论文

指纹密码锁设计论文
The system in Keil 4 environment uses 51C successfully written fingerprint and unlocked the keyboard supporting software system. The system has lots of functions including fingerprint detection, fingerprint acquisition, template matching, keyboard scan, password entering and liquid crystal display. When the fingerprint template matching is successful or the password is entered correctly, the lock circuit starts. On the contrary, entering the wrong password more than three times will open the alarm circuit, which simulates the real reality unlocking process completely
因此指纹识别作为一门高新且具有发展前景的热门技术,值得好好研究一下,所以本次毕业设计便选用指纹识别技术相关的课题。
除此之外,此次毕业设计需要熟练掌握单片机硬件设计方面的技术和软件编程的知识,之前学习的知识都是碎片化的,没有作为一个系统来考虑系统中各个模块如何部署,如何分工协作,所以毕业设计过程也是一个知识融合、系统化、精细化的过程,对于完善知识体系和理解实际开发流程有很大帮助。
本系统在Keil4环境下利用51 C成功编写了一个支持指纹和键盘解锁的软件系统。该系统中包括了指纹检测、指纹采集,模板匹配、键盘扫描、密码输入以及液晶显示等功能。当指纹模板匹配成功或密码输入正确则启动开锁电路,反之,密码输入错误超过3次则开启报警电路。完整模拟了现实开锁的真实过程。

智能数字密码锁设计毕业设计论文

智能数字密码锁设计毕业设计论文

目录第一章概论 (2)(一)电子密码锁简介 (2)(二)电子密码锁的功能 (2)(三)电子密码锁的发展趋势 (2)第二章系统方案选择及原理 (3)(一)系统基本方案 (3)(二)AT89C51的简介 (3)(三)AT89C51复位方式 (3)(四)AT24C02的简介 (4)(五)晶体震荡器 (4)第三章系统的硬件结构及其设计 (5)(一)键盘输入结构 (5)(二)电子密码锁电源电路的设计 (5)(三)复位结构 (6)(四)声光报警模块的设计 (7)(五)1602LCD液晶显示模块设计 (7)(六)开锁结构 (8)(七)晶体振荡器结构 (9)(八)密码储存电路结构 (9)第四章系统的软件设计及工作流程图 (10)(一)键盘扫描子程序软件 (10)(二)数字处理程序软件 (11)(三)开锁程序设计 (11)(四)密码程序设计 (12)第五章系统仿真及其调试 (13)(一)系统仿真过程 (13)(二)系统仿真调试遇到的问题及其解决方法 (14)总结 (15)致谢 (16)参考文献 (17)第一章概论(一)电子密码锁简介随着社会物质财富的日益增长和人们对安全的重视,在安全技术防范领域电子密码锁已逐渐代替了机械锁,克服了机械锁安全性差,密码量少的缺点。

随着电子元件的进一步发展,电子密码锁也出现了很多的种类,功能日益强大,使用更加方便,安全保密性更强,由以前的单密码输入发展到现在的,密码加感应元件,实现了真真的电子加密,用户只有密码或电子钥匙中的一样,是不能开锁的,随着电子元件的发展及人们对保密性需求的提高出现了越来越多的电子密码锁。

出于安全、方便等方面的需要许多电子密码锁已相继问世。

其特点,安全性高、无活动零件,使用寿命长,操作简便,灵活性高,无需携带钥匙。

(二)电子密码锁的功能本次设计使用AT89C51实现基于单片机的电子密码锁系统设计,包括键盘、LED 灯和报警系统等组成,其具体功能如下:密码输入功能:按下数字键,数字显示在最右边的晶体管上,再次按下数字键,则先前输入的数字向左移动一位,以此类推。

单片机指纹密码锁毕业设计

单片机指纹密码锁毕业设计

单片机指纹密码锁毕业设计1. 什么是单片机指纹密码锁单片机指纹密码锁是一种电子门锁系统,它使用集成在单片机芯片上的指纹识别技术和密码输入功能,实现对门锁的访问控制。

用户可以通过输入正确的密码或者将指纹与已注册的指纹进行比对来解锁门锁。

这种锁具有高安全性和方便性,适用于各种需要保护的场所,如家庭、办公室和商店等。

2. 单片机指纹密码锁的工作原理是什么单片机指纹密码锁的工作原理主要分为三个部分:指纹模块、密码输入模块和控制模块。

指纹模块负责采集和存储用户的指纹信息。

当用户将手指放在指纹传感器上时,指纹模块会对指纹进行扫描并提取关键特征信息。

然后,它会将提取的特征信息与已存储的指纹模板进行比对,以确定是否匹配。

如果匹配成功,指纹模块会发送信号给控制模块,表示门锁可以解锁。

密码输入模块负责接收用户输入的密码。

用户可以通过键盘或者其他输入设备输入密码。

密码输入模块将接收到的密码与事先存储的正确密码进行比对,如果匹配成功,则发送信号给控制模块。

控制模块是单片机芯片,它负责整个单片机指纹密码锁系统的逻辑控制。

当控制模块接收到指纹模块或者密码输入模块发送的解锁信号后,它会打开电磁锁或者其他解锁机制,让用户能够进入被保护的区域。

3. 单片机指纹密码锁的优点是什么单片机指纹密码锁具有以下几个优点:首先,安全性高。

通过指纹识别技术,单片机指纹密码锁可以准确地识别用户的指纹,大大降低了被非法进入的风险。

同时,密码输入模块也可以提供备用的解锁方式,增加了安全性。

其次,方便性高。

用户只需要将手指放在指纹传感器上或者输入正确的密码,即可快速解锁门锁。

相比传统的钥匙锁,单片机指纹密码锁更加方便快捷。

另外,可靠性强。

单片机指纹密码锁采用先进的技术和稳定的电子元件,具有较高的可靠性和耐用性。

它可以抵御一些常见的攻击手段,如暴力破解密码等。

最后,可扩展性好。

单片机指纹密码锁可以通过与其他安全系统集成,如门禁系统或监控系统,提供更全面的安全保障。

毕业设计(论文)-基于51单片机的指纹密码锁设计

毕业设计(论文)-基于51单片机的指纹密码锁设计

基于51单片机指纹电子密码锁设计摘要随着人民生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变得尤其突出,传统的机械锁由于其构造简单,安全性低,无法满足人们的需求。

随着电子产品向智能化和微型化的不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器,所以具有防盗报警功能的电子密码锁控制系统逐渐代替传统的机械式密码控制系统,克服了机械式密码锁控制的密码量少,安全性能差的缺点。

在传统的身份认证中,我们往往使用密码加密法,但是这种方法只是"防君子不防小人"。

在高明的黑客眼里,由几个字符组成的密码脆弱得不堪一击。

现在,科技的发展让我们有了新的选择——生物识别技术。

将生物识别技术应用于笔记本、门锁等方面,可以对文件、财产起保护作用,并且可以进行身份识别。

生物识别技术的发展主要起始于指纹研究,它亦是目前应用最为广泛的生物识别技术。

本设计开发了一款基于单片机的指纹识别电子密码锁系统。

该系统以STC89C52单片机作为模块核心,通过串口通信控制ZFM-60指纹模块实现录取指纹并存储指纹数据,并通过HS12864-15C液晶显示比对流程及比对结果,辅以直流继电器与发光二极管模拟开锁的动作。

本系统具有体积小、性价比高、传输速度快、适合家庭及单位使用。

关键词:单片机,密码锁,指纹识别51 single fingerprint-based electronic code lockdesignABSTRACTWith the improvement of people's living standards, how to achieve family security issue has become particularly prominent, the traditional mechanical locks because of its simple structure, low security, can not meet people's needs. As electronic products to intelligent miniaturized and the continuous development of SCM has become the electronic product research and development preferred controller, the electronic lock control system with anti-theft alarm function gradually replace the traditional mechanical control systems with code, overcome password less, poor safety performance shortcomings of mechanical lock control.In traditional identity, we tend to use password encryption method, but this method only "anti-anti-villain is not a gentleman." In the eyes of clever hackers, password consists of several characters fragile too vulnerable. Now, the development of science and technology so that we have a new option - biometrics. The biometric technology used in notebook, door locks, etc., they can file for protection of property, and can be identifiable. biometric technology in fingerprint primary origin research, it is also the most widely used biometric technology.The system design of fingerprint recognition electron password lock based on Single-chip microprocessor is developed in the thesis. The system STC89C52 MCU as the core module, through the serial communication control ZFM-60 fingerprint module for taking fingerprints and store fingerprint data and liquid crystal display by HS12864-15C ratio than on the processes and results, supported by simulation of DC relays and LEDs unlock action. The system is small, cost-effective, and fast and suitable for families and units.Key Words:Single-chip microprocessor, password, Fingerprint recognition目录第一章绪论 (1)1.1课题研究意义 (1)1.2国内外指纹密码锁发展历史及现状 (3)1.3本文主要内容 (4)第二章整体设计方案 (5)2.1方案比较与论证 (5)2.2系统总体设计 (7)2.2.1 系统功能描述 (7)2.2.2系统总体框架 (7)2.3本章小节 (8)第三章系统硬件设计 (9)3.1单片机及最小系统 (9)3.1.1 STC89C52单片机介绍 (9)3.1.2外部晶振设计 (12)3.1.3复位电路设计 (13)3.2指纹模块设计 (15)3.2.1指纹识别技术简介 (15)3.2.2 指纹模块简介 (16)3.2.3 指纹模块指令 (18)3.2.4 指纹模块接口电路设计 (21)3.3按键电路设计 (21)3.4液晶显示模块设计 (23)3.4.1 FYD12864工作流程 (24)3.4.2 FYD12864指令说明 (24)3.4.3 FYD12864液晶显示接口电路设计 (29)3.5本章小节 (31)第四章系统软件设计 (32)4.1系统工作过程分析 (32)4.2主程序流程图 (33)4.3键盘程序流程设计 (35)4.4LCD显示模块程序流程设计 (35)4.5指纹识别程序设计 (36)4.5.1 指纹模块通讯协议说明 (36)4.5.2 指纹模版的采集存储 (38)4.5.3 指纹比对程序设计 (39)4.6K EIL编程 (40)4.7本章小结 (41)第五章实物制作与调试 (42)5.1电路的焊接 (42)5.2程序的烧写 (44)5.3小灯、继电器的调试 (45)5.4液晶的调试 (45)5.5指纹模块、按键的调试 (46)5.6本章小结 (47)总结 (48)参考文献 (49)附录一 (50)附录二 (51)英文原文 (56)中文翻译 (65)第一章绪论我们今天的工作生活中,很多场合需要身份验证。

指纹密码锁毕业设计

指纹密码锁毕业设计

指纹密码锁毕业设计指纹密码锁毕业设计随着科技的不断发展,生活中的各种设备也在不断智能化。

其中,指纹密码锁作为一种新型的安全设备,逐渐受到人们的关注和应用。

本文将探讨指纹密码锁的原理、优势以及应用前景。

一、指纹密码锁的原理指纹密码锁是一种基于生物特征识别技术的安全设备。

它通过扫描用户的指纹图像并将其与预先存储的指纹模板进行比对,以验证用户的身份。

其原理主要包括指纹采集、特征提取和匹配识别三个步骤。

首先,指纹采集是通过感应器获取用户指纹的图像。

通常采用的是光学传感器或者电容传感器。

光学传感器通过照射光源,利用反射光线的变化来生成指纹图像。

而电容传感器则是通过测量指纹与传感器之间的电容差异来获取指纹图像。

接下来,特征提取是将采集到的指纹图像转化为数学特征,以便进行后续的比对。

常用的特征提取方法有细节增强、方向计算和纹线提取等。

最后,匹配识别是将特征提取得到的指纹模板与预先存储的指纹模板进行比对。

通常采用的是模式匹配算法,如相似性度量和模板匹配等。

二、指纹密码锁的优势相比传统的密码锁或者钥匙锁,指纹密码锁具有以下几个优势。

首先,指纹密码锁的安全性更高。

每个人的指纹图案是独一无二的,因此指纹密码锁可以实现高度的个性化安全验证。

相比于传统的密码锁,指纹密码锁不会存在密码被猜测或者忘记密码的问题。

同时,指纹密码锁的指纹图像存储在设备内部,不会被泄露或者复制。

其次,指纹密码锁的使用便捷。

用户只需要将手指轻轻触碰指纹密码锁的感应器,即可完成身份验证和开锁操作。

相比于传统的钥匙锁,指纹密码锁无需携带钥匙,避免了遗失或者忘记携带钥匙的尴尬。

再次,指纹密码锁的可靠性更高。

指纹密码锁采用的是非接触式识别技术,不会受到外界环境的影响。

无论是在恶劣的天气条件下,还是在手部受伤或者污染的情况下,指纹密码锁都能够正常工作。

三、指纹密码锁的应用前景指纹密码锁作为一种新兴的安全设备,具有广阔的应用前景。

首先,指纹密码锁可以广泛应用于家庭和商业场所的门锁。

指纹密码锁毕业设计

指纹密码锁毕业设计

指纹密码锁毕业设计指纹密码锁毕业设计在现代社会中,安全问题成为人们越来越关注的焦点。

为了保护个人财产和隐私,人们采取了各种措施来提高安全性。

其中,指纹密码锁作为一种高效、方便且安全的解决方案,受到了广泛的关注和应用。

本文将探讨指纹密码锁的设计和实现。

1. 引言指纹密码锁是一种基于生物特征识别技术的安全设备,通过扫描和识别人体指纹来验证用户身份。

相比传统的密码锁,指纹密码锁具有更高的安全性和便利性。

在本次毕业设计中,我将设计并实现一款基于指纹识别的密码锁,以提高家庭和办公场所的安全性。

2. 系统设计指纹密码锁的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计中,我将使用一块嵌入式开发板作为主控制器,并连接一个指纹传感器、一个液晶显示屏和一个电子锁。

指纹传感器用于采集和识别用户的指纹信息,液晶显示屏用于显示操作界面和验证结果,电子锁用于控制门锁的开关。

在软件设计中,我将使用C语言编写程序,实现指纹识别算法、用户管理和操作界面等功能。

3. 指纹识别算法指纹识别算法是指纹密码锁的核心部分,它决定了系统的安全性和识别速度。

在本次设计中,我将采用基于特征匹配的指纹识别算法。

首先,将用户的指纹图像进行预处理,包括图像增强和噪声去除等操作。

然后,提取指纹图像的特征点,例如细节和方向等。

最后,将提取到的特征点与已注册用户的指纹特征进行匹配,判断用户身份是否合法。

4. 用户管理为了方便用户管理和权限控制,指纹密码锁需要提供用户注册和删除的功能。

在注册过程中,用户需要按下手指,系统将采集和存储用户的指纹信息,并生成一个唯一的用户ID。

在删除过程中,用户需要输入正确的密码或指纹信息,系统将删除对应的用户信息。

通过用户管理功能,可以有效地管理和控制用户的访问权限,提高系统的安全性。

5. 操作界面为了方便用户操作和显示验证结果,指纹密码锁需要提供一个友好的操作界面。

在本次设计中,我将使用液晶显示屏作为操作界面,通过显示菜单和提示信息来引导用户操作。

电子指纹锁的设计毕业论文

电子指纹锁的设计毕业论文

电子指纹锁的设计毕业论文摘要本毕业论文旨在设计一种电子指纹锁,以提高家庭和商业场所的安全性。

通过对现有指纹识别技术的研究和分析,本论文提出了一种基于指纹特征的可靠且安全的指纹识别算法,并将其应用于指纹锁的设计中。

论文还介绍了电子指纹锁的硬件结构和各个模块的功能,包括指纹采集模块、指纹识别模块和开锁控制模块。

最后,通过对原型电子指纹锁的测试和性能评估,验证了设计的有效性和可行性。

引言随着科技的发展,人们对家庭和商业场所的安全性要求越来越高。

传统的锁具存在被暴力破解、钥匙丢失等安全隐患。

而电子指纹锁以其独特的指纹识别技术,成为一种安全可靠的替代方案。

因此,设计一种基于指纹特征的电子指纹锁具有重要的意义。

指纹识别算法指纹识别算法是电子指纹锁的核心部分,它决定了锁具的识别准确性和安全性。

本论文提出一种基于特征点的指纹识别算法,首先通过指纹采集模块获取用户的指纹图像,然后对图像进行预处理和特征提取,最后使用模式匹配算法进行指纹匹配。

该算法通过对指纹的细节特征进行分析和比对,能够识别出真实的指纹并准确地与预存指纹进行匹配。

电子指纹锁的硬件设计本论文设计的电子指纹锁主要由指纹采集模块、指纹识别模块和开锁控制模块组成。

指纹采集模块通过感应用户指纹并转化为数字信号,将获得的指纹图像传输给指纹识别模块。

指纹识别模块使用先前提出的指纹识别算法进行识别,并将结果传输给开锁控制模块。

开锁控制模块根据指纹识别结果决定是否开启锁具,当指纹匹配成功时允许开锁。

性能评估为了验证电子指纹锁的设计的有效性和可行性,本论文制作了一个原型并进行了测试和性能评估。

测试结果表明,设计的电子指纹锁具有较高的识别准确性和安全性,能够满足家庭和商业场所对于安全性的要求。

结论本毕业论文成功设计了一种基于指纹特征的电子指纹锁,并验证了其有效性和可行性。

通过该锁具的应用,家庭和商业场所的安全性得到了显著提高。

这项研究对于指纹锁领域的发展具有重要意义,也为未来类似产品的设计和改进提供了一定的参考。

论指纹锁设计

论指纹锁设计

论指纹锁设计摘要:在21世纪的今天,随着社会经济与科技的发展,家庭财产的安全越来越成为一个热门的话题。

身份认证所需要的安全性、可靠性在日常生活中无处不在,如登录操作系统、到银行取钱、家庭保险柜等。

传统的安全防护技术,主流的有机械锁、密码锁等,对于单纯的以指纹为密码的锁具存在着较大的安全风险,因为市场上存在了太多的可以采集指纹的工具(比如假指纹、指纹膜等),倘若将人的某个想法赋予指纹,使指纹成为携带了特定信息的加密工具,那么,若只是单纯的使用指纹而不能用指纹将特定信息表达出来,是无法实现解密的。

这便提高了指纹密码锁具的安全性能。

关键词:指纹信息单片机密码锁前言:随着现代电子技术的不断进步,目前市场上已经出现了各类电子密码锁,如磁控锁、声控锁、红外线锁、电子卡片锁、遥控锁等,这些锁具备传统机械锁无法比拟的高保密性能,但其普遍还是需要一种“电子钥匙”实现开锁,且有的开锁方式识别成功率不高或受限于外界条件,为此本文提出一种基于指纹识别功能的密码锁来解决上述问题。

1指纹密码锁具的简述1.1指纹密码锁具的基本功能结构现在市场上的主流指纹密码锁具是选用单片机作为系统的核心部件,实现控制与输入、输出的处理功能。

单片机依靠内部的随机存储器(RandomAccessMemory)和只读存储器(ReadOnlyMemory)及其引脚资源,外接液晶显示(LED),指纹、键盘输入设备等实现数据的处理传输和显示及开锁功能。

1.2指纹密码锁具的指纹识别原理指纹识别技术的发展得益于现代电子集成制造技术和快速可靠的算法的研究。

尽管指纹只是人体皮肤的很小部分,但用于识别的数据量相当大,对这些数据进行比对也不是简单的相等与不相等的问题,而是使用需要进行大量运算的模糊匹配算法。

对于指纹密码锁具,使用者首先需要将指纹存储在单片机内,然后再进行指纹输入解密。

首先,通过指纹输入设备采集到人体指纹的图像,并对采集到的图像进行初步的处理,这样使指纹图像中蕴涵的特征信息更明显。

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The system in Keil 4 environment uses 51C successfully written fingerprint and unlocked the keyboard supporting software system. The system has lots of functions including fingerprint detection, fingerprint acquisition, template matching, keyboard scan, password entering and liquid crystal display. When the fingerprint template matching is successful or the password is entered correctly, the lock circuit starts. On the contrary, entering the wrong password more than three times will open the alarm circuit, which simulates the real reality unlocking process completely
最小系统即整个系统能够启动并进行工作的最小单元,缺一不可。单片机也有自己的最小系统,分别是负责整个系统的运算和控制的单片机、为整个系统提供动力的电源电路、为整个系统提供时序节拍的晶振电路、可以使得系统随时从一个正常的初始状态开始执行的复位电路。下边开始详细介绍单片机的最小系统以及相关的外围电路工作原理及设计实现。
虽然我国在手指静脉、虹膜、视网膜等生物特征识别领域要比国外的晚一点,但指纹识别技术却差不多和国外是同一时期开始的,所以无论在技术研究还是在市场上相关产品的普及都丝毫不比国外差。指纹识别虽然成熟,但是并没有真正实现“飞入寻常百姓家”,为日常生活提供服务。而指纹技术因其自身具有的优越特点注定会受到越来越多的关注,并最终实现全民化。
1.3 系统设计流程
系统会在Altium Designer9开发平台上设计原理图,绘制PCB并制成单片机开发板,然后根据原理图将相关元器件焊接到开发板上。软件部分在Keil uVision4开发平台上进行相关代码的编写和调试。然后利用串口助手工具将代码下载到开发板进行运行,观察硬件各模块是否可以正常运行,以及测试结果是否能够满足需求,便于及时调整程序。
本论文由五部分部分组成,其中第一部分为概述,第二三部分分别为系统硬件和软件设计过程,第四部分为系统调试测试过程,最后一部分为总结与展望。
第二章 硬件系统设计
2.1硬件系统整体设计
本次设计是一个单片机相关的课题,主要设计硬件部分和软件部分,而所有工作开展都必须从设计原理图开始,只有设计出正确的原理图才能保证完成一个可以正常运行的硬件设备,软件可以不断调试,但硬件一经设计制作成品便不能再改变,所以硬件设计的每一个细节都要仔细推敲,反复验证,多仔细都不为过,尤其是没有单片机设计经验的话更应该注意。而硬件设计的第一步便从新建一个工程开始,新建工程的过程比较繁复这里不做详述。
2.1.1 系统框图设计
根据系统需要实现的功计、调试,留出与其他模块接口,最后在逻辑上进行嵌套调用实现整体设计,具体的硬件系统设计框图如图2-1所示。
图2-1 硬件系统设计框图
2.1.2 系统原理图设计
由于本次是模块化的设计,每个模块的电路分开设计,引脚之间的连接使用Place Net Label连接,即电气连接。虽然引脚没有连接在一起,但相同的Net Label则表示两个硬件是物理连接的,这样避免了大量复杂的布线导致引脚之间的对应观察起来容易混淆的问题,因此使得本次的设计看起来逻辑上更加清晰明了,出了问题排查起来也更加容易。硬件原理图的系统设计如图2-1所示。
图2-2 硬件设计系统图
每个模块之间使用线框分割开来,但是这个线并不是连接元器件的线Place Wire,这个线是有电气信号的不能使用,点击Utility Tools选择Place Lain,还可以设置线的颜色,宽度等等,每个模块的功能有文字旁注,使得不懂原理图的人打开之后也知道每部分是实现什么功能的,点击Utility Tools,选择Place Test String,再点击table键输入需要的内容即可,而且可以根据需要设置字体大小颜色等。
本次设计的PCB是两层板,分为Top Layer层和Bottom Layer层,设计完成后布线效果如图2-3和图2-4所示。
图2-3 PCB的top 层设计图
图2-4 PCB的Bottom层设计图
2.2 单片机最小系统设计
将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备(小键盘、LED显示器)等装配在一块印刷电路板上,然后将应用程序下载进单片机,便构成一台简单的单片微型计算机,简称单片机。
当前,主要有两种采集指纹图像数据的方式:光学识别、半导体识别。光学识别是通过光学发射器发射的光线射在手指上后再反射回机器来获取指纹图像数据,并与之前采集好存储在模板库的指纹信息自动对比看是否一致,光学识别准确度受到手指是否干净、受伤、蜕皮的影响。但是随着不断的优化,光学指纹传感器的精度已经很高,而且识别精度可以根据需求动态设定,同时价格也相对较低一点,因此本设计采用光学指纹传感器来完成。
南京工程学院
毕业设计说明书(论文)
作者:毛仲义学号:202120621
院系:计算机工程学院
专业:电子信息科学与技术
题目:基于单片机的指纹密码锁设计
指导者:刘勤讲师
评阅者:田丽鸿副教授
2016年5月南京
毕业设计说明书(论文)中文摘要
指纹密码锁是基于单片机开发的一个利用指纹识别技术完成解锁功能的智能系统。本课题的主要任务是研究指纹录入、特征信息提取、生成模板并存储的原理,同时指纹传感器将实时采集到的信息和单片机进行交换。单片机在逻辑上控制指纹相关操作的全过程。
毕业设计说明书(论文)外文摘要
TitleFingerprint Lock Based on Microcontronllers
Abstract
Fingerprint Lock is an intelligent system developed basing on microcontroller which uses fingerprint identification technology to complete the unlock function. The main task of the project is to study the fingerprint input, feature information extraction, principle of template generation and storage. Meanwhile, the fingerprint sensor change the real-time collection of information with microcontrollers. MCU controls the whole process of fingerprint related operations in logic.
1.2 指纹识别原理及其前景
本次设计中比较重要的模块便是指纹传感器了,指纹识别技术的概念已经比较普遍,简单来说,是通过比较指纹上不同的细节特征点来区别不同的身份。这些细节特征点是通过对指纹图像进行算法处理后得到的,体现在手指上则是凹凸不平的纹路的起点、终点、结合点和分叉点等可视化的信息。每个人手指上的指纹就一个独一无二的“迷宫”,而每个迷宫的起点、终点、拐点都不同,正是由于这些不同的“特征点”成为区分每个人身份的重要标识。
指纹传感器采集好图像之后,使用指纹算法来实现指纹特征的提取、匹配、计算之后的特征点就是指纹模板库,每次都会自动把两个指纹的模板进行对比,计算其相似度来确定是是否为同一个指纹。
在应用方面,比较前沿的像华为的Mate、荣耀系列、三星、小米5、vivo、乐视、酷派等手机都有通过识别指纹来解锁的功能。国外的近日有苹果公司的Apple Pay,在2月18日正式进入中国后,和国内不少银行合作用于在线支付,掀起了一股指纹支付的热潮。由于其快捷方便而且安全系数高的特点迅速在全球蔓延开来受到年轻人的追捧。但在技术方面归根结底还是通过手机上的指纹传感器采集用户数据准确匹配后来完成支付功能的。在2016年智能手机领域指纹解锁和指纹支付将是中高端手机的标配。未来随着指纹技术的逐渐成熟,生产成本的降低,将会在智能手机领域更加普及,甚至会广泛应用于我们日常生活的方方面面,为高品质的生活提供便利服务。
现代社会对安全的认证方式标准是简单、快捷和高效。而生物特征识别技术具有随身携带、不易仿制等优点比之传统的方法更安全、方便和保密,恰好满足人们对防伪精度高,快捷高效的需求。
目前生物特征有手形、手指静脉、指纹、脸形、视网膜、虹膜、语音等,根据这些特征,分别研究出相应的识别技术,如手形识别、指纹识别、面部识别、虹膜识别等等。但基于技术的理论和实际生产之间的差距,以及不同行业不同人群对于安全级别和使用场合的要求不同。注定有些技术不能在大范围内普及使用,例如虹膜,虽然其安全系数最高,但成本也非常高,而且识别过程复杂,所以用在政府、军事及金融等高机密领域。距离全民化还有很漫长的路要走。
本系统在Keil4环境下利用51 C成功编写了一个支持指纹和键盘解锁的软件系统。该系统中包括了指纹检测、指纹采集,模板匹配、键盘扫描、密码输入以及液晶显示等功能。当指纹模板匹配成功或密码输入正确则启动开锁电路,反之,密码输入错误超过3次则开启报警电路。完整模拟了现实开锁的真实过程。
关键词指纹锁 键盘扫描 液晶显示 报警电路
课题的主要任务是设计出一个可以录入指纹,并对录入指纹提取特征信息然后与指纹模板库进行匹配最终达到开锁功能的一个系统。指纹模板库的建立需要首先采集指纹进行图像算法处理,提取特征点做成特征文件并进一步合成特征文件存储在Flash,每次开锁都会采集指纹并和存储的模板进行比对判断是否为同一个指纹以确定是否授权打开锁。同时系统也支持指纹未录入时在键盘手动输入管理员密码进行解锁的功能。
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