基于单片机的指纹识别电子密码锁设计-任务书
基于单片机指纹识别系统设计
基于单片机指纹识别系统设计一、引言随着科技的不断发展，身份识别技术在各个领域的应用越来越广泛。
传统的身份识别方式，如密码、钥匙等，存在着容易丢失、遗忘、被窃取等安全隐患。
而指纹识别作为一种生物识别技术，具有唯一性、稳定性和便捷性等优点，逐渐成为了身份识别领域的主流技术之一。
单片机作为一种微型计算机系统，具有体积小、成本低、性能可靠等特点，被广泛应用于各种控制系统中。
本文将介绍一种基于单片机的指纹识别系统的设计方案，旨在为相关领域的研究和应用提供参考。
二、系统总体设计（一）系统功能需求本指纹识别系统主要实现以下功能：1、指纹采集：能够采集用户的指纹图像。
2、指纹处理：对采集到的指纹图像进行预处理、特征提取和匹配等操作。
3、存储管理：能够存储用户的指纹模板，并对其进行有效的管理。
4、显示输出：能够将识别结果通过显示屏输出给用户。
5、通信接口：具备与其他设备进行通信的接口，如USB、蓝牙等。
（二）系统总体结构系统主要由指纹采集模块、单片机控制模块、指纹处理模块、存储模块、显示模块和通信模块等组成。
指纹采集模块负责采集用户的指纹图像，并将其传输给单片机控制模块。
单片机控制模块对采集到的指纹图像进行控制和处理，将处理结果传输给指纹处理模块进行进一步的分析和处理。
指纹处理模块完成指纹的特征提取和匹配等操作，并将结果返回给单片机控制模块。
存储模块用于存储用户的指纹模板和相关数据。
显示模块用于显示识别结果和系统状态等信息。
通信模块用于实现系统与其他设备之间的数据传输和通信。
三、硬件设计（一）指纹采集模块指纹采集模块是整个系统的关键部分，其性能直接影响到系统的识别准确率和速度。
目前，常用的指纹采集技术主要有光学式、电容式和超声波式等。
本系统采用电容式指纹采集模块，其具有体积小、分辨率高、采集速度快等优点。
（二）单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心部分，负责对系统的各个模块进行控制和协调。
本系统采用 STM32 系列单片机，其具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点，能够满足系统的控制需求。
基于STC89C52单片机的指纹密码锁系统设计与实现
基于STC89C52单片机的指纹密码锁系统设计与实现基于STC89C52单片机的指纹密码锁系统设计与实现一、引言指纹密码锁系统是一种使用纹理特征识别技术，实现安全门锁控制的现代化智能门禁系统。
本文以STC89C52单片机为核心，结合指纹识别算法和密码锁控制电路，设计并实现了一个基于STC89C52单片机的指纹密码锁系统。
二、系统设计1. 系统框架设计本系统采用分层结构设计，分为硬件层、算法层和用户层。
硬件层负责指纹采集模块、指纹识别模块、密码锁控制模块的连接和驱动；算法层负责指纹图像处理和指纹特征提取；用户层负责用户数据管理、指纹录入和门锁控制。
2. 硬件设计硬件设计主要包括指纹采集模块、指纹识别模块、密码锁控制模块和STC89C52单片机的连接和布局。
指纹采集模块采用光学传感器，可以实时采集用户的指纹图像；指纹识别模块采用指纹图像处理算法，可以识别指纹纹理特征；密码锁控制模块通过继电器控制门锁的开关。
STC89C52单片机作为整个系统的主控芯片，负责收发指令、数据处理和与其他模块的通信。
它与指纹采集模块、指纹识别模块和密码锁控制模块之间通过串口进行数据传输。
3. 算法设计算法设计主要包括指纹图像的预处理、特征提取和特征匹配三个步骤。
指纹图像的预处理包括图像增强、图像去噪、图像二值化等。
增强算法可以提升指纹图像的对比度，使纹理特征更加明显；去噪算法可以消除图像中的椒盐噪声，保留纹理细节；二值化算法可以将灰度图像转化为二值图像，便于特征提取。
特征提取算法是指通过对预处理后的指纹图像进行处理，提取出一组具有代表性的纹理特征。
常用的特征提取方法有细节增强、方向图提取和频域变换等。
特征匹配是将提取到的特征与数据库中的特征进行比对，确定两者之间的相似度。
常用的特征匹配方法有最小平方差匹配算法、相关匹配算法等。
4. 用户界面设计用户界面设计包括指纹录入、指纹识别和门锁控制三个功能。
指纹录入功能可以将用户的指纹信息存储到数据库中，并与UserId绑定，便于后续的指纹识别和门锁控制。
基于单片机的指纹识别电子密码锁设计
基于单片机的指纹识别电子密码锁设计引言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。
现代电子集成制造技术使得我们可以制造相当小的指纹图像读取设备，同时飞速发展的个人计算机运算速度提供了在微机甚至单片机上可以进行两个指纹的比对运算的可能。
另外，匹配算法可靠性也不断提高，指纹识别技术己非常实用。
指纹识别原理指纹识别技术的原理和其它生物识别技术的原理相似。
它是利用人体的指纹特征对个体身份进行区分和鉴定。
在所有的生物识别技术中指纹识别技术是目前最为成熟，也被应用最广的生物识别技术。
这主要因为指纹采用的过程对人们来讲非常简单，指纹识别的准确率高的原因。
严格来讲，指纹识别的原理包括指纹采集原理、指纹特征提取原理和指纹特征匹配原理三大部分。
指纹采集原理主要是根据指纹的几何特性或生理特性，通过各种传感技术把指纹表现出来，形成数字化表示的指纹图案。
由于指纹的嵴和峪的几何特征不同，主要表现为嵴是突起的，峪是凹下的，所以在接触到光线时，其反射光的强度也就不同。
在接触到平面时，其在平面上形成的压力也就不同。
另一方面，由于指纹的嵴和峪的生理特征不同，主要表现为：嵴和峪的温度不同，其导电性也不同，其对波长的反馈也就不同。
通过这些几何的、生理的特性的不同，把人的指纹采集到计算机系统中形成指纹图像。
指纹特征分析的原理是对指纹图案的整体特征和细节特征进行提取、鉴别的原理。
其分析的对象包括纹形特征和特征点的分布、类型，以及一组或多组特征点之间的平面几何关系。
特征点的平面几何关系表现为某个特征点之间的距离等，或者某三个或更多特征点之间组成的多边形的几何特性。
不论是特征点的单体特征，还是特征点的组合特征都是指纹特征的组成部分。
把这些指纹特征用数字模板的形式表示出来，就实现了一个指纹特征分析的过程。
基于单片机指纹识别电子密码锁的设计
在软件编写方面，需要编写指纹识别算法和控制系统程序。指纹识别算法需 要实现图像采集、预处理、特征提取和比对等功能；控制系统程序需要实现系统 的逻辑控制和操作，包括对指纹信息的处理、密码的验证和系统的启动、停止等 控制。
在硬件配置方面，需要选择合适的单片机、指纹采集设备和存储器等。单片 机是整个系统的核心，需要根据系统的性能要求和成本等因素进行选择；指纹采 集设备需要根据实际应用场景进行选择，例如光学式或电容式指纹采集设备；存 储器需要选择具有高可靠性和稳定性的Flash存储器或EEPROM存储器。
3、开发智能化和网络化的电子密码锁：通过接入互联网或物联网技术，实 现远程控制和监控，提高密码锁的使用便利性和安全性。
参考内容
引言
随着科技的进步和人们生活水平的提高，各种电子设备的应用越来越广泛， 人们对个人隐私和数据安全的保护需求也在不断增加。为了提高密码锁的安全性， 人们提出了许多设计方案，其中基于单片机的指纹识别电子密码锁设计是一种高 效、便捷的保
。在特征提取阶段，通过对指纹图像的细节特征进行分析，提取出用于比对 的特征点。最后，将这些特征点与存储在系统中的模板进行比对，以判断用户的 身份。
密码存储是保证密码安全性的重要环节。在基于单片机的指纹识别电子密码 锁设计中，通常采用Flash存储器或EEPROM存储器来存储密码和指纹模板。这些 存储器具有反复擦写和掉电不丢失数据的特性，可以保证密码的安全性和可靠性。
四、系统调试
在系统调试过程中，我们需要分别对电路、单片机控制程序和指纹识别算法 进行调试。
1、电路调试：首先，我们需要检查电源电路的稳定性和信号传输电路的通 断性，确保电路工作正常；其次，我们需要调试电阻网络部分，确保指纹信号的 准确转化。
2、单片机控制程序调试：在程序编写完成后，我们需要通过串口调试工具 对程序进行调试，检查程序是否能够正常工作、是否存在语法错误等。
基于单片机指纹识别密码锁设计任务书
2．毕业设计（论文）工作进度计划：
周 次
工作内容
1周
2-4周
6-8周
8-10周
收集参考资料
设计制作硬件电路
软件测试、完成电路调试
完成论文，准备答辩
教研室（学科组）主任签字：
（1）毕业设计主要内容
搜集ATMEG16单片机知识、单片机外围电路设计的相关资料
单片机控制的软硬件设计与实现
本专业英语译文五千字符以上
（2）毕业设计的主要技术指标
设计基于单片机的指纹识别电子密码锁
（3）毕业设计基本要求
完成软硬件设计、画出硬件原理图、软件程序编写调试电路及程序、
翻译相关英文资料
收集的文献资料（包括ATMEG 16单片机及模块资料）
毕业设计（论文）任务书
题目
(包括副标题)
基于单片机指纹识别密码锁设计
教师姓名
Байду номын сангаасXXX
职称
XXX
系别
XXX
学生姓名
XXX
学号
XXX
班级
XXX
成果形式
A论文B设计说明书C实物D软件E作品
■□■□□
任务下达时间
2022年12月18日
1．毕业设计（论文）课题任务的内容和要求：
（包括原始数据、技术要求、工作要求以及图纸、程序、实物等要求）
基于单片机的指纹密码锁设计
1.系统硬件方案本章节主要介绍系统所用到的器件的选择与对比，进行综合的对比考虑选择出最适合本设计的一组方案。
1.1 硬件方案的选择在硬件电路的搭建之前必须明确设计的方案，通过各个模块之间进行比较选择出最适合本设计的硬件，以发挥器件的最大功效。
1.1.1主控芯片的选择方案一：采用STC89C52单片机作为主控芯片。
STC89C52是宏晶科技公司生产的一款低功耗、高性能的八位CMOS微处理器，片内具有8k在线编程Flash存储器。
STC89C52单片机的内核采用的是MCS-51内核，指令完全兼容MCS-51，但是该单片机越做了升级使得芯片具有很多传统的51单片机不具备的功能，例如该芯片还有4K的EEPROM存储，在需要使用到掉电存储数据的时候就可以直接使用单片机内部的存储，不在需要在外接存储芯片进行存储。
STC89C52单片机具有的开发简单、可在线编程下载、成本低是非常不错的选择。
方案二：采用MSP430单片机作为主控芯片。
MSP430单片机称之为混合信号处理器，它可以将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，MSP430系列单片机是美国德州仪器 (TI)1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集(RISC)的混合信号处理器(Mixed Signal Processor)。
该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。
而却开发难度相对比较大、价格昂贵。
所以在一些简单的设计中不宜采用。
方案三：采用PIC16F877A单片机作为主控芯片。
PIC16F877A是由Microchip公司所生产开发的新产品，属于PICmicro系统8位单片机微机，具有Flash程序内存功能，可反复擦写程序。
但是开发成本高，难度相对大。
综合上述的描述，考虑到资源的合理利用和成本以及开发的难易程度最终决定采用宏晶科技的STC89C52单片机作为主控芯片。
1.1.2 指纹模块的选择采用AS608指纹识别模块，AS608指纹识别模块内部含有高速DSP处理能够实现对指纹的采集与识别，单片机与该模块之间采用常见的串口通讯协议，这样使得设计变得简单。
基于单片机的电子密码锁课程设计报告
单片机课程设计题目基于单片机的电子密码锁设计郑州科技学院单片机课程设计任务书一、设计题目基于单片机的电子密码锁设计二、设计任务与要求（1）本设计为防止密码被窃取在输入密码时屏幕上显示8。
（2）设计开锁密码位为六位密码的电子密码锁。
（3）能够在密码正确时显示“1HELLO”，密码错误时显示“2ERROR”，输入密码的位数时显示为8的个数。
（4）4×4的矩阵键盘中包括0-9的数字键确认键和消除键的功能键。
（5）本产品具备报警功能，当输入密码错误时蜂鸣器响（6）在密码输入过程中，若输入错误，可以利用“C”键删除刚才输入的错误的数字。
在输入密码的过程中可以随时对输入的密码进行修改。
三、主要参考文献[1] 何宏主编.单片机原理与接口技术.[M]北京:国防工业出版社. 2006.07[2] 赵益、徐晓林、周振峰. 电子密码锁的系统原理. [M]北京:清华大学出版社. 2003.[3] 张培仁.基于C语言编程MCS- 51单片机原理与应用.北京:清华大学出版社. 2002. 12四、设计时间2015 年01月16日至2015 年01月16 日指导教师签名：年月日目录1 电子密码锁的背景 (1)2 总体设计方案的确定 (2)2.1 电子密码锁设计要求 (2)2.2 总体设计方案选定 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1 设计原理 (3)3.2 单片机STC89C52简介 (3)3.4七段数码管显示器部分 (7)3.5 键盘设计 (8)3.6 蜂鸣器模块 (8)4 系统软件设计 (9)4.1 主程序模块 (9)5 系统制作及调试 (11)5.1 焊接注意事项 (11)5.2 硬件调试问题及解决方法 (11)6 结论 (12)参考文献 (13)附录1：实物图 (14)附录2：元件清单 (15)附录3：电路原理图 (16)附录4：程序 (17)1 电子密码锁的背景随着社会物质财富的日益增长，如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出，而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方便。
基于单片机控制电子密码锁报告
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case 0xdd:return 9;break;//9
case 0xdb:return 10;break;//a
case 0xd7:return 11;break;//b
case 0xee:return 12;break;//c
(一)基本功能
（1）状态显示功能：
锁定状态时系统用3位数码管显示OFF，用3位数码管显示成功开锁次数；成功开锁时用3位数码管显示888，用3位数码管显示成功开锁次数。
（2）密码设定功能：
通过一个4×4的矩阵式键盘可以任意设置用户密码（1-16位长度），同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。
（3）报警和加锁功能：
case 0xed:return 13;break;//d
case 0xeb:return 14;break;//e
case 0xe7:return 15;break;//f
default:return 0xff;break;
}
}
void Tim_Iint(void)
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TMOD &= 0XF0;
TMOD |= 0X01;
uchar flag=1,adm=0,flagg=1,adm1=1,flagb=0;
uint scs=0,ecs=0;
char Tim_flog=0;
int Tim_temp1=0;
char Tim_CNT=0;
void delay() //delay 5us
{ ;; }
void Delay10ms(unsigned int c)
参考文献
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毕业设计（论文）任务书
题目
(包括副标题)
基于单片机的指纹识别电子密码锁
教师姓名职称系别学生姓名学号班级
成果形式A论文B设计说明书C实物D软件E作品
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任务下
达时间
2009年12月18日
1．毕业设计（论文）课题任务的内容和要求：
（包括原始数据、技术要求、工作要求以及图纸、程序、实物等要求）（1）毕业设计主要内容
●搜集ATMEG16单片机知识、单片机外围电路设计的相关资料
●单片机控制的软硬件设计与实现
●本专业英语译文5000字符以上
写论文（10000字以上）、毕业答辩
（2）毕业设计的主要技术指标
●设计基于单片机的指纹识别电子密码锁
（3）毕业设计基本要求
●完成软硬件设计、画出硬件原理图、软件程序编写调试电路及程序、●翻译相关英文资料
●收集的文献资料（包括ATMEG 16单片机及模块资料）
●写出完整的设计论文
2．毕业设计（论文）工作进度计划：
周次工作内容
1
2-4
6-8 8-10 收集参考资料
设计制作硬件电路
软件测试、完成电路调试
完成论文，准备答辩
教研室（学科组）主任签字：。