指纹识别电子密码锁设计
基于指纹识别的电子密码锁设计
基于指纹识别的电子锁系统设计作者姓名:XX 专业班级:测控技术和仪器2009060101 指导教师:XX摘要随着社会的发展和科技的进步，传统的安全防盗系统面临极大的挑战。
生物识别技术的蓬勃发展，让人们对于安防系统的设计有了另一种灵感，指纹锁应运而生。
可供二次开发的指纹模块已经解决了指纹图像的处理问题，如何实现这种技术的实际应用已经成为急需解决的问题，本设计利用单片机对指纹模块的控制实现了这种技术的应用。
设计以指纹传感器对指纹图像的采集为基础，通过单片机控制指纹模块实现对指纹图像的组合处理，系统的各项具体功能皆建立在相应的指纹图像的组合处理基础之上，系统主要实现了指纹模板的录入以及指纹匹配功能。
关键词：指纹识别技术；指纹锁；系统设计The Design of the system of Electronic lock based on Fingerprint IdentificationAbstract:With the development of the society and the progress of science and technology, The traditional security system faced with great challenges. With the vigorous development of Biometric Identification Technology, people have another kind of inspiration to design the lock，Fingerprint lock arises at the very historical moment. The fingerprint module for secondary development has solved the problem of image processing, The remaining problem is how to take advantage of the technology in practice. This design has realized the application, which mainly based on the control from MCU to the module of fingerprint. The foundation of this design is fingerprint collection, Through the control from MCU to the module can realize the combination of image processing, based on the combination of image processing can realize the various functions of the system . The mainly functions of the system include the landing and matching of fingerprint template .Keywords: Fingerprint identification technology；Fingerprint lock；System design目录第1章前言 (3)1.1 课题研究意义 (3)1.2 国内外指纹锁发展的历史和现状 (4)1.3 本论文的研究内容及结构 (5)第2章整体设计方案 (6)2.1 系统功能设计 (6)2.2 系统总体框架 (7)第3章系统硬件电路设计 (8)3.1 ATmega16单片机外围电路设计 (8)3.2 指纹模块ZFM-206电路 (9)3.3 ADC键盘电路 (10)3.4 液晶RX12864ZW电路 (11)3.5 DS1302电路 (12)3.6 电子锁及相关电路 (13)第4章系统软件设计 (15)4.1 整体程序流程图 (15)4.2 指纹识别程序设计 (17)4.3 ADC键盘程序设计 (20)4.4 DS1302程序设计 (22)4.5液晶RX12864ZW程序设计 (22)第5章实物制作与调试 (23)5.1电路的焊接 (23)5.2电路和程序的调试 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (29)第1章前言1.1 课题研究意义随着社会的发展和技术的进步，传统的安全防盗系统面临极大的挑战。
基于单片机指纹识别电子密码锁的设计
基于单片机指纹识别电子密码锁的设计摘要：针对性价比很高的单片机在指纹识别技术中应用越来越广泛。
提出一种基于单片机的指纹识别电子密码锁的设计方法，实现了传统锁到新型指纹锁的转化。
该方法采用Atmeg16单片机原理，实现了单片机对指纹识别和加密的控制过程。
采用Altium Designer软件对自动指纹识别系统电路进行了设计，并进行了模拟实验和实物制作，实验结果充分证明了这种设计的可行性，对指纹识别密码锁的设计和研发具有一定的指导意义。
关键词：指纹识别；模块化；指纹；Atmeg16单片机0 引言随着现在技术的快速发展，指纹采集技术在生活中应用越来越广泛。
指纹信息成为我们验证身份的简单而又快捷的方法。
指纹辨别与指纹验证在识别身份中成为一项关键技术。
在实际应用中，首先在指纹库提取一个指纹信息，然后我们现在采集大量人的信息与之前提取的信息对比来辨别是不是我们需要的信息。
指纹纹路分为三种：环形纹路，弓形纹路和螺旋形纹路，这三种纹路是最基本的纹路其余的纹路都是基于这三种纹路演化的，但是在庞大的指纹库中直接搜索某一个指纹计算量是非常大的，但是利用这一基本的分类能使检索的速度与准确性大大的提高。
1 基本原理系统的工作原理：当用户在使用时，首先指纹模块会感应手指在指纹模块上，指纹模块就会自检、初始化，处理器隔一段时间自检，液晶屏上显示。
指纹识别模块采集过程，在指纹模块中会对指纹进行拍照、处理、提取、保存、与库中匹配等一系列的过程，最后指纹模块会把对比的结果传给处理器，处理器收到信号匹配成功后，输出信号给光耦使光耦闭合大电流通过给指纹锁的执行机构，实现启锁功能。
2 硬件设计电子密码锁包括五个方面：光学指纹识别模块，锁内部机械机构（杠杆机械减速系统），指纹锁主板，外部锁机械，中央处理器单元。
2.1 中央处理器系统采用Atmeg16单片机作为主控制器。
Atmeg16单片机是一种低功耗的8位单片机片，16k字节的应用程序存储空间，1K 字节SRAM，32 个引脚，32 个通用工作寄存器，同时此单片机内部还有更程序调试的JTAG 接口三个灵活的定时器/计数器，模式（T / C），内部/外部中断，可编程串行USART，初始条件，8路串行接口，10个数模或者模数转换模块，具有内部振荡器，可编程看门狗定时器，SPI串行口，同时单片机拥有自己的省电模式。
智能密码锁设计与开发
引言：智能密码锁是一种结合了传统锁具和现代科技的安全设备，其具备密码识别、指纹识别、人脸识别等多重身份验证方式，为用户提供安全便捷的门锁解决方案。
本文是《智能密码锁设计与开发》系列的第二篇，将详细介绍智能密码锁的设计与开发，包括硬件设计、软件开发以及系统集成等方面的内容。
概述：正文：一、锁体结构设计1.锁体结构的稳固性要求2.锁舌和锁芯的设计原理3.智能密码锁与传统锁具的差异4.锁体材料的选择与用途5.防水、防火等特殊环境下的设计考虑二、指纹识别模块集成1.指纹识别技术的原理与发展2.指纹采集与特征提取算法3.指纹数据库的管理与维护4.指纹识别模块与锁体的集成方法5.指纹识别模块的性能评估与优化三、密码验证算法实现1.基本密码验证算法的原理与实现2.密码安全性评估与提升3.动态密码验证算法的设计思路4.多因素身份验证的实现方法5.密码保护与安全存储技术四、用户管理系统开发1.用户管理系统的功能需求分析2.用户注册与身份验证流程设计3.用户权限和权限管理4.用户信息的存储与管理5.用户身份认证的维护与更新五、系统集成与功能测试1.不同模块间的通信与协作2.硬件与软件的接口设计3.功能测试用例的设计与执行4.性能评估与优化5.整体系统的稳定性与可靠性评估总结：智能密码锁的设计与开发是一个复杂而且涉及多个技术领域的过程。
通过良好的锁体结构设计、指纹识别模块集成、密码验证算法实现、用户管理系统开发以及系统集成与功能测试，可以实现智能密码锁的高效安全运行。
随着智能科技的不断发展，智能密码锁的设计与开发将会迎来更多的挑战和机遇，为用户提供更加安全便捷的门锁解决方案。
引言概述：智能密码锁是一种集合了先进技术和便利性的安全设备，旨在提供一种更加安全和便捷的方式来保护财产和个人隐私。
随着科技的不断发展，智能密码锁的设计和开发也在不断创新，以满足人们对更高安全水平和用户体验的需求。
本文将探讨智能密码锁的设计与开发过程，从硬件设计到软件开发的各个方面进行详细的阐述。
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。
电子指纹密码锁课程设计
电子指纹密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电子指纹密码锁的基本原理，掌握其组成部分及功能。
2. 学生能够掌握指纹识别技术的基本概念，了解其在生活中的应用。
3. 学生能够了解电子指纹密码锁的安全性及优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的电子指纹密码锁电路。
2. 学生能够运用指纹识别技术，进行简单的指纹录入、识别和删除操作。
3. 学生能够通过实际操作，掌握电子指纹密码锁的安装和使用方法。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子指纹密码锁产生兴趣，提高学习科学技术的积极性。
2. 学生能够认识到电子指纹密码锁在生活中的重要作用，增强安全意识。
3. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和沟通表达能力。
4. 学生在了解电子指纹密码锁的过程中，培养创新精神和实践能力。
课程性质：本课程为科技类课程，结合物理、信息技术等学科知识，以培养学生的实践操作能力和创新精神为主。
学生特点：六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，培养他们的自信心和成就感。
通过课程目标的具体分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子指纹密码锁原理及结构- 指纹识别技术的基本原理- 电子指纹密码锁的组成与功能- 指纹识别模块、控制模块、锁体等部件的作用2. 指纹识别技术应用- 指纹录入、识别和删除的基本操作- 指纹模板的存储与匹配- 指纹识别技术在生活中的应用案例3. 电子指纹密码锁安全性与优缺点- 分析电子指纹密码锁的安全性- 对比电子指纹密码锁与传统锁具的优缺点- 探讨电子指纹密码锁在未来的发展趋势4. 实践操作- 设计简单的电子指纹密码锁电路- 指纹录入、识别和删除操作实践- 电子指纹密码锁的安装与使用方法5. 创新设计与展示- 鼓励学生进行电子指纹密码锁的创新设计- 指导学生制作展示作品，并进行课堂分享- 评选优秀作品，给予表扬和奖励教材章节关联：- 《信息技术》六年级下册：第四章“信息安全”，涉及密码学、指纹识别等知识点。
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。
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指纹识别电子密码锁设计
系统功能
本系统是针对指纹采集、识别模块开发出的指纹识别电子密码锁系统。
该系统使用指纹模块搜索手指，一旦搜索到手指，立即采集指纹图像，并将采集到的图像转化成数据的形式发送出去。
它利用人体指纹各异性和不变性，为用户提供加密手段，使用时只需将手指平放在指纹采集仪的采集窗口上，即可完成采集任务，操作十分方便快捷。
主要功能就是用液晶显示出指纹模块采集指纹图像各个流程及比对的结果.采集指纹图像之前，指纹模块必须要检测手指是否放在采集窗口上，所以就要有录入指纹这一项功能。
简单的描述本次设计的功能即使用指纹模块检测、录入指纹，将比对的数据显示在液晶屏幕上.本系统拥有一次最多录入三个指纹的能力。
系统主要由MCU、液晶显示模块、电源和指纹模块、键盘模块、声光指示报警模块组成. 系统的工作方式主要是，当检测到有按键按下时先由MCU通过串口通信控制指纹模块对指纹进行采集、录入、存储、比对。
然后，根据所得的数据对其它接口器件，如液晶屏、继电器进行响应操作。
该系统的主要功能有以下几个方面：
1．系统的液晶显示屏具有指示功能。
2．系统在空闲状态显示当前时间并可以对时间进行校准。
3．系统在修改密码指纹状态，要求录入当前密码指纹，如果密码指纹录入正确则进入修改密码指纹状态；如果录入当前密码指纹错误则有错误信息提示。
4．系统有存储数据功能，当断电后会保存当前的密码指纹不会丢失。
5．系统在按了录入密码指纹键或修改密码指纹键后如果30秒内没有对系统进行任何操作的话，系统将自动切换到显示时钟状态。
6．录入指纹：系统预先要有录入指纹的功能，即将个人的指纹通过指纹采集器采集用户指纹的特征信息。
7．合成指纹模板并存储：通过光电转换后，将指纹特征值和对应的 ID 号存储到存储器中。
上位机只要有上传指纹的命令，模块可以立即将数据传送到指定位置。
8．搜索指纹库比对指纹：当有指纹录入时，模块会响应上位机指令搜索指纹库比对指纹，同时液晶显示比对结果，继电器动作、发光二极管亮。
指纹模块参数:
供电电压：DC 3.5～6.0V
工作电流：90mA
峰值电流：120mA
指纹图像录入时间：小于1秒
窗口面积：14×18mm
比对方式（1：1）
存储容量：100枚
认假率（FAR）：小于0.001％
拒真率（FAR）：小于0.1％
上位机接口：UART（TTL逻辑电平）
通讯波特率（UART）：（9600×N）bps 其中N＝1～12（默认值N＝6，即57600bps）
指纹传感器：56×20×21.5m
上电延时：500ms进行初始化
1.指纹登陆的过程
指纹登陆时通过at89s52单片机发出指令，通过光学传感器对每一枚指纹录入两次，将两次录入的图象进行处理，合成模板存储于模块中。
2.指纹匹配的过程
通过指纹头传感器录入要验证指纹的图像并进行处理，然后于模块中的指纹模板进行进行匹配比较（若与模块中指定的一个模板进行匹配，称为指纹比对方式，即1：1方式。
若与多个模板进行匹配，称为指纹搜索方式即1：N方式），模块给出匹配结果（即通过或失败）。
通过串口传输给单片机，同时单片机做出相应的反映控制液晶显示或控制继电器吸和指使灯点亮。