摘 要

在信息技术不断发展的今天，人们的生活质量不断提高，科学技术的进步使得人们对自身的财产和各方面的安全意识也有了很大的提高，指纹密码锁通过自身的可靠性逐渐受到大家的喜爱.

相对于传统的机械锁，身份认证指纹密码锁的出现，使得用户家庭锁的安全性得到了大幅度提升。首先，就锁的组成来看，指纹密码锁在结构上除了保留了传统锁的机械结构以外，还添加了先对较为科学的用户身份识别模块，这就保证了开锁人的身份验证相对准确；其次，就便捷性而言，指纹密码锁打破了原先需要钥匙的开锁方式，取而代之的是依靠身份信息和密码信息来进行相关的处理，这使得用户的使用体检变得更加便捷。

本设计在完成过程中，本着体现自身大学期间单片机学习水平的目标，在查阅和学习了祝立华老师指定的必读文献之后，因为本设计既需要体现出指纹开锁功能，又应该有相应的显示模块，来保证用户在使用该产时可以根据显示界面的内容明确自身的操作流程，最主要的是各个模块之间的通信和信息转换。

关键词：单片机，密码锁，指纹识别

ABSTRACT

With the continuous development of information technology, people’s quality of life is continuously improving. Advances in science and technology have made people’s awareness of their own property and all aspects of their safety. Fingerprint password locks have gradually become more and more important to everyone through their own reliability. favorite.

Compared with traditional mechanical locks, the emergence of fingerprint authentication password locks has greatly improved the security of users' home locks. First of all, in terms of the composition of the lock, in addition to retaining the mechanical structure of the traditional lock, the fingerprint password lock also adds a relatively scientific user identification module, which ensures that the unlocking person's identity is relatively accurate; Secondly, in terms of convenience, the fingerprint password lock breaks the way in which the keys were originally required to be unlocked. Instead, it relies on identity information and password information for related processing. This makes it easier for users to use physical examinations.

In the process of completion, in the course of embodying the learning level of the single-chip microcomputer during the university, after reading and learning the necessary reading materials designated by Zhu Lihua, this design needs to reflect the fingerprint unlocking function and the corresponding display. Modules to ensure that the user in the use of the production can be based on the contents of the display interface to clear their own operating procedures, the most important is the communication between each module and information conversion.

Keywords: ingle-chip microprocessor, password lock, 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 2

1.3本文主要内容 2

第二章 整体设计方案 3

2.1系统总体设计 3

2.1.1 系统功能描述 3

2.1.2系统总体框架 3

2.2本章小节 4

第三章 系统硬件设计 5

3.1单片机及最小系统 5

3.1.1 STC89C52单片机介绍 5

3.1.2外部晶振设计 5

3.1.3复位电路设计 6

3.2 指纹模块设计 7

3.2.1 指纹模块简介 7

3.2.2 指纹模块指令 8

3.2.4 指纹模块接口电路设计 11

3.3 按键电路设计 12

3.4液晶显示模块设计 13

3.4.1 FYD12864工作流程 13

3.4.2 FYD12864液晶显示接口电路设计 13

3.5存储芯片24C02 14

3.6 本章小节 15

第四章 系统软件设计 16

4.1 系统工作过程分析 16

4.2主程序流程图 17

4.3按键程序流程设计 18

4.4 显示模块程序流程设计 20

4.5 指纹识别程序设计 22

4.5.1 指纹模块通讯协议说明 22

4.5.2 指纹模版的采集存储 23

4.5.3 指纹比对程序设计 24

4.6 存储芯片24C02程序设计 26

4.7 Keil编程 26

4.7本章小结 27

第五章 实物制作与调试 28

5.1 电路的焊接 28

5.2 程序的烧写 29

5.3 小灯、继电器的调试 30

5.4 液晶的调试 30

5.5 指纹模块、按键的调试 31

5.6 本章小结 32

参考文献 33

附录A 34

致谢 60

第一章 绪论

社会的发展速度越来越快，人们的生活方式也变得日新月异，要想更好地保护自己的信息，就必须要在信息使用前进行使用者的身份验证，这是理所应当的也是必要的，因为通过身份验证，就可以更好的保证我们的信息不会被不法分子盗取和利用。传统的身份识别主要是通过密码加密的方式来保证自己的信息不会泄露，但是这些密码信息在黑客眼中都是不堪一击的。随着现代社会对生物识别技术的不断研究，使得在密码和门锁设置上可以依据开锁人不同的生物体征和生物信息来进行身份识别，这样就更能够体现出指纹密码锁的安全性和高效性。

指纹识别技术的发展主要依赖于现代科学技术的进步，因为集成电路的发展和快速可靠算法的不断研究，使得对指纹的识别匹配和存储技术变得越来越成熟，可以通过指纹来反映生物信息，进而实现密码匹配。就目前的指纹识别来看，主要是基于现代电子集成技术，通过模糊匹配算法实现指纹信息和已存储指纹信息的匹配，进而得到开锁人信息的正确验证，随着电子集成技术的不断发展，指纹模块所能够存储的算法也变得越来越大，这就使得指纹模块的信息匹配变的愈发准确和可靠，这也是指纹识别技术日渐成熟的重要标志之一^[1]。

1.1课题研究意义

随着现代社会的不断进步和发展，人们在信息的传递和存储过程中会设置多种多样的密码来验证信息获得者的身份。但是密码的存在也有诸多的弊端，首先就是密码的设定往往是比较复杂的，因此，密码持有人可能就会在经过一段时间之后无法记起相对应的密码，这样就不能够保证自己的信息能够得到及时的获取；此外，在密码的安全性方面，随着现代社会密码学的不断发展以及相关网络技术水平的不断提升，这就是得人们所设置密码的安全性也会出现相应的下降。生物识别技术的出现给现代社会身份验证识别技术的发展带来了前进的曙光，依靠人体生理特征的读异性就可以有效保证信息获取时的身份识别是安全可靠的^[2]。

在大学期间，完成了单片机的基础知识学习后，我感觉自身的单片机技术应用已经达到了炉火纯青的地步。考虑到生物识别技术与现代社会人们生活的关系，选择了结合指纹识别技术和单片机原理的基于51单片机的指纹密码锁的设计这一课题，希望通过本设计可以完成简单的身份认证，给使用者提供一定的便利。

1.2国内外指纹密码锁发展历史及现状

指纹识别产品的快速发展得益于低价位取像设备的引入和其他相关技术的不断进步。目前，随着指纹识别技术的不断升级和集成电路的不断发展，该技术已经逐渐走向了各个领域，并且成为了各个高科技产品的科技含量标识。