基于STM32单片机的指纹识别门禁系统.docx

基于 STM32 单片机的指纹识别门禁系统 一、引言 随着社会的进步和生活质量的提高，信息化的安全问题变得越来越重要。传统的身份识别方式，如门锁、钥匙、门禁卡等，逐渐暴露出其局限性和不安全性。生物特征识别技术，尤其是指纹识别技术，逐渐成为人们所注重的身份识别方式。指纹识别技术具有很强的优势：指纹是人体的一大特点，人类指纹相同的概率几乎为零，等同于说指纹是每个人生来就有、无可替代的密码。 二、系统设计方案 2.1 系统设计方案 指纹识别门禁系统是十分智能化、便捷化的。指纹识别的原理就是通过比较两幅指纹的特征点来判断指纹是否源自一根手指。在指纹识别门禁系统中，指纹模块是重中之重，STM32 单片机作为主控芯片，需要完成指纹识别、指纹对比、指纹输入功能。并且 STM32 单片机需要接收按键输入指令，控制指纹模块全部工作过程，可以将操作和结果实时显示在液晶显示器上。 2.2 硬件设计要求 硬件设计是指纹识别门禁系统的重要组成部分。选择合适的硬件设备是非常重要的，这直接决定了系统的设计难易程度和完善程度。 （1）指纹识别模块选取 指纹识别模块需要进行存储、计算、处理等一系列工作。我们选择的是触屏指纹识别模块 FM-180，由此模块对识别用户的指纹进行数据采集，因为此模块内部有着高速度的 DSP 处理器芯片，会对指纹数据信息直接处理转换，在开发时，只用把指纹模块与 MCU 进行串口通信就可以读取指纹信息并且进行比对。 （2）中央处理模块选取 中央处理模块是指纹识别门禁系统的核心组成部分。我们选择了 STM32F103x 系列单片机，这款产品属于高性能互联性系列。当 Flash 存储器存储时，可以利用 ART 加速器实现 Flash 零等待；具有着动态功耗调整的功能。 （3）显示模块选取 显示模块是指纹识别门禁系统的重要组成部分。我们选择了液晶显示器 L1602，可以显示出 16 列的数字或英文字符，也可显示出有限的特殊字符。这种液晶显示屏的集成度较高，因此引脚电路较为简单，一共有 16 个引脚。 三、软件设计要求 软件设计是指纹识别门禁系统的重要组成部分。我们需要设计实时操作系统和应用软件。实时操作系统是控制系统发展和设计的重中之中，因此结构简单并且性能优越的操作系统十分重要。 四、控制系统的硬件电路设计 硬件电路设计是指纹识别门禁系统的重要组成部分。我们需要设计中央处理模块、指纹识别模块、按键模块、LED、液晶显示模块等组件。各个元组件的选取质量在这次设计中非常重要，是否可以合理操控系统的设计质量，要根据经济实用来设计。 3.2 微控制器（STM32 单片机） 微控制器是指纹识别门禁系统的重要组成部分。微控制器有单片机、DSP、ARM 等等类型。在这其中单片机体积小、使用快捷便利、价钱优惠，常常用于智能仪器和工业控制等范畴；DSP 芯片具有着高速的演算能力，常常用来处理大量的数字信号和数据；ARM 依托着低耗、高能的特点，普遍应用在移动通讯等区域。 微控制器可以应用到很多方面，比如家中的空调、洗衣机、冰箱等智能家电，医院里的医疗设备、工厂里的自动化生产线等等。微控制器在现代社会中的应用非常广泛。 基于 STM32 单片机的指纹识别门禁系统具有很强的实用性和发展前景。我们需要继续深入研究和开发这项技术，以满足人们日益增长的安全需求。