基于单片机的指纹密码锁的设计

基于单片机的指纹密码锁的设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文12500字)
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

1.3本文主要内容
基于单片机的指纹密码锁的设计主要是由单片机指纹模块电子锁、液晶显示、指纹模块、键盘等几个部分构成。本文在设计过程中主要是围绕着单片机和其相关的外部电路展开的，在第二章中对本设计的方案进行了重点介绍。第三章主要介绍的是本设计的硬件电路相关原理和设计思路，第四章主要讲解的是程序设计思路和软件编写，第五章重点介绍了在食物的制作与调试过程中注意的事项和相关的结果。
 
整体设计方案
本设计的重点和难点就是通过单片机和指纹识别等模块之间的通信实现指纹图像的采集、传输、存储、匹配，如果在系统给的工作时间内有手指触碰到了对应的采集区，那么指纹模块就会根据当前的手指信息进行迅速的特征提取和信息存储，通过和已存储的指纹信息比对得到最终的匹配结果，然后反映到电磁锁的开关状态上。
2.1系统总体设计
2.1.1 系统功能描述
该系统的主要功能有以下几个方面：   
1．录入指纹：录入指纹所要完成的是通过指纹采集器将用户指纹的物理特征以数字化的形式存储在单片机内部，以便于后期进行处理。
2．合成指纹模板并存储：通过转化手段，将指纹信息转化为数字信息传输并存储在模块内部，如果单片机对此有需求，那么就会通过通信手段将次传递给单片机。
3．搜索指纹库比对指纹：一旦指纹模块获取到指纹信息，就会立刻将这些信息转化为相应的特征信息传递给单片机，通过单片机内部存储的指纹信息搜集和匹配完成识别流程，如果匹配成功，那么就会发出指令，使得继电器产生相应的反应，接通电路并将磁锁打开[4]。
2.1.2系统总体框架
系统框架主要是根据系统所要完成的任务和相关的要求，对整体的功能进行合理地划分，按照功能进行各个流程的设定，这其中包括了系统的参数和一些主要元器件在物理特征和电气特性等方面的信息说明[5]。在确定系统总体方案之前，首先定义设计要求，然后设计系统的硬件和软件，包括绘制原理框图和电路图[6]。 本设计在查阅了大量的文献基础上，选用了STC89C51芯片作为核心控制器进行相应的电路设计和程序设计
 

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