基于微处理器的指纹密码锁系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：

随着我国计算机控制技术的迅速发展及人们生活水平的逐渐提高，生活品质上由基本物质需求向精神需求的转变，智能家居现已成为家居生活的重要发展方向。例如智能门禁系统也是智能家居生活的重点内容之一，其高效、便捷的门禁管理模式已在安防系统中得到广泛应用及发展。目前现阶段较为普及的家居密码锁主要是机械锁及ic 卡电子密码锁，但随着人们对小区或私家门禁系统的安全性、便捷性要求越来越高，以指纹采集、虹膜及人脸扫描等生物特征识别为主的新兴技术逐渐与现有产品融合。基于技术功能性需求与成本管控等多方面条件综合考虑，本课题提出一种通过可采用密码或指纹的识别方式的智能门禁系统设计方案，提高便捷性的同时，亦增强系统安全性，具有良好的实用价值。

研究目的：

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

系统以微处理器（mcu）作为主控单元，通过指纹识别模块，扫描、识别及核对用户的手指指纹信息，通过对采集数据的分析，结合相应算法计算，实现进行达到对访问的控制； 一旦验证通过，mcu通过驱动电路，打开门禁，否则，门禁则自动关闭，实现指纹和数字密码对门禁的双重控制。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

主要采用基于单片机来完成指纹识别系统的设计，使用的单片机为stc89c52，stc89c52rc单片机是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。采用指纹模块fm70来实现指纹识别，该模块以高性能高速dsp处理器 tms320vc5416 为核心，结合具有公司自主知识产权的光学指纹传感器，可以脱离上位机完成指纹录入、指纹搜索、指纹比对、和模板储存等功能。主要包括指纹采集头和指纹处理两部分，指纹采集头采用型号为 mbf200 的指纹传感器，其分辨率为 500dpi；指纹处理由高性能 dsp 处理器 tms320vc5416 和 flash 等构成。具体的工作过程是：扫描指纹（录入图像）、生成特征、合成模板（建立一个指纹库文件，成功录入一个指纹）。利用液晶来显示，辅助的硬件有按键可以准确的发送录入及识别信号，继电器及小灯用来提示是否已经完成指令。文中主要介绍了指纹识别的工作原理，并根据工作原理设计了基于单片机的指纹识别系统的各部分硬件电路，程序部分采用keil软件进行编程，并通过stc_isp_v480软件烧录到stc89c52中，从而实现整个系统的功能。本设计可以完成指纹的录入，并且在录入的基础上可以准确识别出相应的指纹id，可以在门、箱、柜上开锁使用。

完成纸面设计后，将会购买实物进行焊接组装并烧写程序来进行实机调试，以检验研究成果。

主要步骤为：

4. 参考文献

[1]肖金球,黄伟军,雷岩.单片机原理与应用技术[m].北京：清华大学出版社，2019

[2]周坚,单片机项目教程——c语言版（第2版）[m].北京：北京航空航天大学出版社，2019

[3] 潘达. 智能门锁，开启智慧生活之门[j]. 上海信息化，2019(6):24-28.

5. 计划与进度安排

2022年1月15日-2022年2月28日：有针对性的学习课题相关资料,学习单片机的工作原理和主要性能，熟悉掌握应用软件进行程序设计，设定项目设计方案，撰写开题报告。

2022年3月1日-2022年3月31日：设计硬件电路图，初步编写试验程序，利用计算机中的电路仿真软件进行相关仿真工作。

2022年4月1日-2022年4月30日：进行电路制作及程序设计，并不断进行改进和完善，完成主设计内容。