基于单片机的电子密码锁的设计答辩PPT

PA0(ADC0) PA1(ADC1) PA2(ADC2) PA3(ADC3) PA4(ADC4) PA5(ADC5) PA6(ADC6) PA7(ADC7) PC0(SCL) PC1(SDA) PC2(TCK) PC3(TMS) PC4(TDO) PC5(TDI) PC6(TOSC1) PC7(TOSC2)
基于单片机的电子密码锁的设计
导 师:李婕 答辩人:陈明 专 业:楼宇智能化工程技术 学号：131417133
目录
1 2 3 4
指纹识别简介
整体设计方案
系统软件设计 系统调试
1 指纹识别技术简介纹识别简介
1.1 课பைடு நூலகம்背景：
指纹检测可以良好的判断一个人的真实生物身份，从 而降低社会活动中的信任成本。从根本上改变经济和社会 交往模式，提高效率。未来社会利用生物识别技术的场合 将会越来越多，指纹识别技术日趋完善，指纹检测变得越 发重要。本次设计指纹识别电子密码锁是基于深圳指昂科 技有限公司生产的ZAZ-010指纹模块,可以根据串口通信协 议与上位机实现通信，从而实现指纹的录入、存储、比对， 并通过HS12864-15C液晶显示出指纹采集存储的过程和 比对的结果。指纹电子密码锁安全可靠，使用方便。
1.2 指纹识别技术概括
指纹识别技术的原理和其它生物识别技术 的原理相似。它是利用人体的指纹特征对个体 身份进行区分和鉴定。在所有的生物识别技术 中指纹识别技术是目前最为成熟，也被应用最 广的生物识别技术。这主要因为指纹采用的过 程对人们来讲非常简单，指纹识别的准确率高 的原因。严格来讲，指纹识别的原理包括指纹 采集原理、指纹特征提取原理和指纹特征匹配 原理三大部分。指纹采集原理主要是根据指纹 的几何特性或生理特性，通过各种传感技术把 指纹表现出来，形成数字化表示的指纹图案。
谢谢各位老师批评指导！
显示与新存储的指纹 数据的比对结果
图 3-1 主程序流程图
4 系统调试
液晶键盘测试程序结果 如图：
设计总结
根据设计要求，本设计已经基本完成题目要求但 还存在不足之处。由于单片机flash容量有限，在指 纹存储数目上较少，只能录入三个指纹，并进行比对。 通过方案论证、资料查询及电路设计和反复调试， 不断的解决电路调试过程中的问题，最终在规定的时 间内完成了设计任务。本设计由于水平有限，电路及 程序设计还有需要改进的地方，在今后的学习和研究 中，将继续改进完善。 另外在调试过程中，以保证作品实现功能准确为 前提，尽量做到电路简单、美观、效果好、成本低， 以增强其实用价值。 本设计最终可以实现三个指纹录入、比对和模拟 开锁的过程，但存储指纹数目有待进一步的研究开发。
系 统 总 体 框 图
2.2 系统关键问题
1．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。 2．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。 3．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。
2.3 系统核心硬件设计
基于系统关键问题，对本系统进行相应的 软硬件设计。系统主要硬件设计主要有单片机、 指纹识别模块、LCD。
2.3.1 单片机
1 2 3 4 5 6 7 8 40 39 38 37 36 35 34 33 22 23 24 25 26 27 28 29
• 本系统采用的是基于 八位AVR单片机芯片 ATMEGA16。通过将8 位RISC CPU 与系统 内可编程的Flash 集 成在一个芯片内， ATmega16 成为一个 功能强大的单片机， 为许多嵌入式控制应 用提供了灵活而低成 本的解决方案。
3 系统软件设计
3.1 指纹模块
指纹通信模块的程序设计流 程如图：
3.2
LCD
开始
串口初始化
显示模块主要完成数据的显 示功能。首先当模块接受指 令前，单片机必须确认模块 内部处于非忙碌状态，然后 根据接受到指令显示相关的 内容在屏幕上。
N 检测发 送缓冲 区是否为空
Y 等 待
继续发送
3.3 单片机
PB0(XCK/T0) PB1(T1) PB2(INT2/AIN0) PB3(OC0/AIN1) PB4(SS) PB5(MOSI) PB6(MISO) PB7(SCK) PD0(RXD) PD1(TXD) PD2(INT0) PD3(INT1) PD4(OC1B) PD5(OC1A) PD6(ICP1) PD7(OC2) RESET
2 整体设计方案
2.1 设计思路
系统主要由MCU、液晶屏、指纹模块组成. 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。
指纹模 块 4个独立 按键 以及继 电器和 指示灯 AT MEG16 单片机 LCD
2.3.3 液晶显示模块
显示模块采用HS12864-15C系列中文图形系列液晶模 块。由控制器ST7920控制与驱动。 2.3.1 HS12864-15C系列液晶的特点 1. HS12864-15系列硬件特性如下： .提供8位，4位并行接口及串行接口可选 .自动电源启动复位功能 .内部自建振荡源 .64*16位字符显示RAM(DDRAM最多16字符*4行） .2M位中文字型ROM（CGROM），总共8192个中文 字型 2. HS12864-15系列软件特性如下： .文字与图形混合显示功能 .画面清除功能 .光标归位功能 .显示开/关功能 .反白显示功能 .垂直画面旋转功能 .休眠模式
14 15 16 17 18 19 20 21 9 12 13
VCC XTAL2 XTAL1 AVCC AREF GND
10 30 32 11
31
GND MEG16
2.3.2 指纹识别模块
指纹模块采用深圳市指昂科技有限公司生产ZAZ-010系列独 立式指纹识别模块，以高速DSP处理器为核心。主要技术指标 如下： 供电电压：DC 3.6-6.0V 供电电流：工作电流：100mA（典型值） 峰值电流：150mA 指纹图像录入时间：＜0.5 秒 窗口面积： 14 *18 mm 匹配方式： 比对方式（1:1） 上位机接口： UART（TTL 逻辑电平） 特征文件： 256 字节 模板文件： 512 字节 存储容量： 100枚 安全等级： 五级（从低到高：1、2、3、4、5） 通讯波特率(UART)： (9600*N)bps
开 始
各模块初始化 N 扫 描 是 否有 按 键按下
主程序的工作流程描述如下: 首先初始化各种硬件功能模 块进行初始化。包括开机液 晶显示、键盘扫描、指纹模 块建立通信。
Y
判断键值
Y
按键 1 按键 2
Y
Y
按键 3
Y
按键 4
采集指纹 1
采集指纹 2 显示与已 经存储的 指纹的比对效果
合成指纹模 板存储