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摘 要

本文设计了一款基于单片机的指纹密码锁，主要包括STC89C52单片机、液晶、指纹传感器、矩阵键盘、继电器和电磁锁。该系统有两种工作状态，当按键控制系统进入指纹录入状态时，指纹模块识别指纹，经处理保存在内存中，如果内存中有与当前指纹一样的指纹，则不保存。在正常工作状态下，先由指纹识别模块识别并记录指纹，再由单片机判断是否与现存内存中的预录入指纹相匹配，匹配则继电器动作，屏幕上显示正确信息；如果不匹配继电器不动作并将错误信息在屏幕上显示。

本文所设计的指纹密码锁具有性价比高、体积小且方便等优点，有较好的应用前景。

关键词：指纹密码锁，单片机，液晶屏，继电器

ABSTRACT：With the development of economy and the improvement of people"s living standard, the traditional password lock can not meet people"s needs. The more convenient and safer Fingerprint amp; keypad lock makes up for these shortcomings.

A Fingerprint amp; keypad lock was designed based on microcontroller in this paper, which mainly includes STC89C52 microcontroller, LCD, fingerprint sensor, matrix keyboard, relay and electromagnetic lock. The system has two working modes. When the keyboard control system works in the fingerprint input mode, the fingerprint identification module identifies the fingerprint, which will be handled and will be stored in the ram. If some fingerprint in the memory is same as the current one, it will not be saved. In normal working state, the fingerprint identification module identifies the fingerprints and saves them first, and then it will be judged whether matches the pre-inputted fingerprint in the memory by Microcontrollers. When correct result is output, the relay will act and the correct information will be displayed on the screen; if not, the relay will not act and the error information will be displayed on the screen.

The Fingerprint amp; keypad lock designed in this article has the advantages of cost-effective, small size and convenience, and will have good application prospects.

Key Words：Fingerprint amp; keypad lock，microcontroller , LCD , relay

目录

1 绪论 3

1.1 指纹识别技术的发展 3

1.2 指纹识别的原理 3

1.3 系统设计的目的及意义 4

1.4 主要内容及性能指标 4

2 总体设计 5

2.1 系统总体设计框架图 5

2.2 系统功能介绍 5

2.3 硬件的选型 6

3 系统硬件设计 6

3.1 STC89C52单片机介绍 6

3.2 单片机最小系统 7

3.3 指纹识别模块设计 8

3.4 显示模块设计 9

3.5 键盘电路设计 9

3.6 继电器电路设计 10

4 软件设计 11

4.1 软件总体设计 11

4.2 指纹的采集、通信与处理 12

4.3 键盘子程序设计流程 15

4.4 LCD显示模块 16

5 设备调试 16

5.1电源测试、继电器的调试 16

5.2 显示屏的调试 17

5.3 指纹模块和矩阵键盘的调试 17

5.4 实物调试 18

结 论 19

参考文献 20

致谢 21

附录 22

原理图 22

1 绪论

1.1 指纹识别技术的发展

指纹是什么？指纹就是人类手指上的条状纹路。指纹的生成可追溯到人类的胚胎时期。从历史上来说，指纹识别可谓是历史悠久了，随着考古学的发展，人们发现中国和古叙利亚最早使用这项技术，他们鉴别身份的依据就是指纹，而这是在公元前6000年前。直到20世纪末期人类才实现取像这一操作。所以人们就大规模使用指纹技术，使得指纹技术被不断地创新。取像设备的发展推动了指纹技术的发展。就目前来说，中国已经将所有的罪犯数据收纳起来建成一个数据库，这个数据库有着较高的可靠性和安全性，正因为如此才被中国政府所接受。

由于人的身体特征具有一个特性，这个特性就是不可复制性。科学家就利用指纹的这一个特点提出了生物识别的思想，并将其变为了现实。人体特征如果要应用到身份识别当中去，就必须满足唯一和稳定这两个要求。最后在无数次的实验后人们发现指纹、面容等具备这两个要求。这也是本系统设计这款密码锁时采用指纹的主要原因。

1.2 指纹识别的原理

由于某些特定的原因，我们必须使我们所选择的特征更合适，这样才能更好地描述我们所得到的指纹。一般来说，我们采用的结构特征有两种：

全局特征：就是我们从全局来看我们所得到的指纹特征。如图1-1所示，计算机处理后会得出三种指纹形状，分别是：弓形、环形和螺旋形。这三种是基本图案，如果我们遇到其他指纹图像，那一定是在这基础之上的混合形状。

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