基于单片机的指纹门禁系统设计
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摘要:现如今在一些高档小区、机密部门等重要场所的门禁系统，广泛采用了指纹识别方式。利用指纹识别系统作为身份认证的手段，与传统的钥匙开启方式相比，大大的提高的安全性和可靠性。
关键词:单片机技术 指纹识别 门禁系统
1 引言
随着科学的进步，人们对于小区门禁系统的安全、便利有了更高的要求。越来越多的小区门禁采用指纹识别系统。指纹识别系统具有很多优点，因为每个人指纹的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上都不相同，并且是唯一的、终生不变的。因此利用这种唯一性和可靠性，指纹门禁系统具有安全性高、简易方便等特点。
本文所设计的指纹门禁系统基于TI的高性能TMSP430F135芯片，以Finger Print Card公司的FPC1011C指纹传感器作为硬件平台，以嵌入式WinCE操作系统为软件平台对系统处理模块主电路的设计，以及指纹图像采集传感器与单片机数据接口进行设计研究是本文研究的重点。
2 系统硬件设计
本文的硬件主要包括指纹传感器、单片机处理器、LCD显示电路、按键键盘、门锁驱动电路等部分组成。指纹传感器主要完成指纹的采集、识别，指纹特征信息的存储、删除等操作。单片机处理器用于控制整个硬件系统，对各个部分发出任务指令。LCD显示器用来显示时间和提示操作信息以及显示管
理操作菜单，和键盘一起组成人机交互界面。本文中指纹门禁系统的硬件结构框图如图1所示。
3 系统软件设计
本文的软件设计主要由指纹识别控制程序和指纹识别算法流程两大部分构成。
3.1 指纹识别控制程序
指纹识别控制程序包括指纹比对、指纹录入和指纹删除。
这里指纹对比就是对当前输入指纹进行验证，系统首先执行录入图像命令，对指纹区域的图像验证是否为指纹，如是指纹则进入下一步，系统发送比对指纹命令，比对通过则执行开门命令。指纹录入就是将没有登录的指纹，通过采集指纹特征信息存储到指纹库，使录入的指纹成为指纹库的一员。指纹删除就是先验证管理员身份，通过后选择指纹删除。该控制系统的主流程图见图2所示。
3.2 指纹识别算法
在通过硬件系统采集到指纹图像之后，还需要经过指纹图像的预处理、图像增强、二值化和细化、指纹特征提取和指纹对比匹配来对指纹进行验证，实现门禁系统的控制。指纹识别算法流程见图3所示。
4 结语
本文以TMSP430F135处理器为平台，系统的设计了一个识别良好的门禁系统。并给出了系统的硬件设计框图和指纹识别的软件程序图及算法流程图。该系统简单方便，能够保障小区的安全，并能够很好的识别不同手指以及同一个手指多次采集的指纹图像。
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