摘 要

随着电子技术的发展和信息时代的来临，生物识别技术已经被广泛地运用于社会的各个方面。而最主要的使用部分就是在个人信息和门禁系统当中。

本设计以指纹识别技术和单片机相结合，完成电子门禁系统的软硬件设计。从实际应用的角度出发，使得设计出的门禁系统不仅方便用户进行使用，并且经济实惠。本设计不仅对基于生物识别的门禁系统的基本硬件框架做出了说明，而且明确其中的各个模块的功能和作用，同时提供了可替换元件的方案。

该设计用三步来实现门禁系统的正常运作。第一步，采集指纹，在指纹模块中进行指纹登入，指纹比对和指纹搜索。第二步，将指纹模块得到的数据经过单片机串行口输入到内部。第三步，各模块根据单片机传输的信号进行工作。

关键词:生物识别；指纹；单片机；门禁。

Abstract

With the development of electronic technology and the advent of the information age, biometric technology has been widely used in all aspects of society. The most important part of the use of personal information and access control system.

This design combines the fingerprint recognition technology and the single chip microcomputer to complete the hardware and software design of the electronic access control system. From the practical point of view, the design of the access control system is not only convenient for users to use, and affordable. This design is not only based on the biometric access control system, the basic hardware framework to make a clear, and clear the function and role of each module, while providing a replacement component of the program.

The design uses three steps to achieve the normal operation of the access control system. The first step is to collect the fingerprint, fingerprint, and fingerprint and fingerprint search. The second step, the data obtained by the fingerprint module through the serial port of the microcontroller input to the internal. The third step, each module according to the signal transmission.

Key words: biometrics； fingerprint； MCU；access control.

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1课题研究的背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3 课题研究的意义 2

1.4 研究内容及章节安排 2

第2章 设计总体方案 3

2.1 设计基本要求 3

2.2 硬件电路的概述 3

2.3 软件程序的概述 4

第3章 系统硬件设计 5

3.1 单片机最小系统 5

3.2 电源电路的设计 6

3.3电感式指纹识别模块 7

3.3.1指纹识别模块的选择 7

3.3.2 SM-2B模块简介 8

3.3.3 SM-2B的工作原理 8

3.3.4 SM-2B的电路图 9

3.3.5 SM-2B的通讯协议 10

3.4存储器模块电路 11

3.5电磁锁控制电路 12

3.6语音电路模块 13

第4章 系统软件设计 16

4.1系统整体程序流程图 16

4.2单片机内部程序 17

4.2.1单片机传输子程序 17

4.2.2单片机接受发送数据子程序 17

4.3存储器子程序 18

4.4语音电路子程序 18

第5章 系统的仿真和调试 20

第6章结论 21

参考文献 22

致谢 23

附录A 24

附录B 25

第1章 绪论

1.1课题研究的背景

随着时代的发展，安全的重要性越来越受到人们的关注。作为人们日常生活中的一部分，住宅的门禁系统安全问题也越发的重要，传统的钥匙开锁和早些年兴起的刷卡/密码开锁越来越不能满足人们对于门禁安全的要求。随着时代的发展和科技的进步，生物识别技术也应用在了门禁系统之中。

基于生物识别的门禁系统成了现代社会的宠儿，有着高安全性和方便性，对比传统的钥匙开锁和 早些年兴起的刷卡/密码开锁技术而言，它不需要担心钥匙的遗忘或者遗失，也不需要担心密码的泄露导致外来人员进入。它慢慢的替代了旧时的门禁系统成为了主流的门禁系统。

生物识别技术在门禁系统中最重要的应用就是指纹识别技术的使用，指纹识别具有方便快捷、速度快、准确性高等特点。随着科技技术的普及与现代化工业的发展、智能家居的开发，越来越多的人群开始选择基于指纹锁的门禁系统来代替传统的门禁系统。

生物识别同时也有着其他方面的使用，如瞳孔识别和语音识别技术。对比用于指纹识别技术，这些识别技术都或多或少有着自己的缺点，比如识别速度慢，准确性不高，造价高昂等缺点，虽然不适用于大众方面，但是却成为了一些重要场所所必须的技术。

1.2国内外研究现状

基于生物识别的门禁系统经过20年的发展，之前在大众市场表现并不是很好，而这几年来，因为居民整体消费水平的提高以及对自己居住安全的重视，人们开始重视基于生物识别的门禁系统市场。由此，市场找到了目标，资金开始大量涌入，基于生物识别的门机系统开始蓬勃发展。　

国内生产基于生物识别的门禁系统的厂家可谓非常之多，但是没有较为出名的产品。因为基于生物识别的门禁系统在目前而言还是属于高科技产品，它的基础技术包括自动识别技术、指纹识别算法、指纹采集技术。这些技术还能继续提高。

英国人N.Grew是最早一批对指纹的脊线、股线和毛孔结构进行系统的研究的人。于他之后，才有大量的人涌入这一行业，大量的学者和研究者开始以指纹识别技术为自己的研究目标。19世纪末，英国人Edward Henry对指纹识别的研究做出了巨大的贡献，建立了用于指纹分类的“Herry系统”这个系统沿用了许久，也成为了众多学者和研究者研究的基石。

我国于2005年中控科技宣布基于中控自主知识产权的用于指纹识别模块的芯片ZK6001样片及开发版开发成功，这是我国在生物识别技术领域中的一个重大突破，也是我国开始拥有指纹识别自主产权的第一款芯片，意味着中国在指纹识别开始向其他国家看齐。