基于51单片机(STC89C52)和指纹识别模块(AS608)的指纹锁项目的全部软硬件资料
This is a fingerprint lock project based on 51-MCU and AS608, which can be installed on most doors without any conflict.
文件(夹)说明:
1、Board_Layout:内含一个*.rst文件,是电路布局图,需要用lochmaster软件打开。读者可按照该电路图焊接电路板。如果没有安装lochmaster软件,可直接查看另外两个PDF文件;
2、datasheet:内含两个PDF文件和一个文件夹。L298N芯片为电机驱动芯片,由于单片机驱动能力有限,L298N芯片可以增大驱动能力,为减速电机提供足够的电流;STC89C52为宏晶科技公司生产的单片机芯片,本项目中用作主控芯片;AS608datasheet文件夹内有两个PDF文件,介绍AS608模块与单片机的通讯方式;
3、images:这是我首次制作的电路实物图,布局和Board_Layout文件夹内资料并不一致,仅供参考;
4、keil_project:这是用keil uvision3软件开发的指纹锁软件项目,已压缩成zip格式;
5、manifest:这是制作整个电路系统所需的元件清单,是用Excel写的*.xlsx格式;
6、schematic:*.ms12文件是用Multisim绘制的原理图(由于Multisim中缺少指纹模块元件,暂不可仿真分析,此处仅供指导电路板的焊接)。如果没有安装Multisim,可直接查看另一个*.PNG文件;*.DSN文件是用Proteus ISIS软件绘制的L298N芯片仿真测试电路,供参考;
7、src:其中包含C语言源文件(fingerprint_lock.c)、源文件备份文件(SourceCode.txt)以及编译好的十六进制文件(FingerprintLock.hex)
使用说明:
液晶显示主界面有3个功能:search finger(搜索指纹),add(添加指纹),delete(删除全部指纹),还有一个星号表示当前预选中的功能;
单片机P2口连接了3个按钮开关:分别为KEY_DOWN=P2^4;KEY_OK=P2^2;KEY_CANCEL=P2^0;
1、添加指纹:按KEY_DOWN键,将星号调到“Add”前,按KEY_OK键,屏幕中将显示指纹即将存入的ID号,如果你希望使用该ID号,按KEY_OK键,否则按KEY_DOWN切换ID号,再按KEY_OK键,此后你可以将手指放到指纹识别窗口上,指纹将被读入两次,每读取成功一次蜂鸣器会响一声,两次读取成功后,ID号自动切换到下一个,你可以继续录入指纹或者按KEY_CANCEL键取消;
2、搜索指纹:要执行开锁操作时,按KEY_OK键(为了能在门外操作,指纹识别模块上另有一个按钮开关通过小孔和门内的KEY_OK键并联),将手指放到指纹识别窗口上,若识别成功,单片机将控制减速电机开锁,同时蜂鸣器响1声,若识别失败,蜂鸣器响3声,你可以将手指拿开再重新放上去,将会被自动识别;
3、删除指纹:按KEY_DOWN键,将星号调到“delete”前,按KEY_OK键,屏幕将显示询问是否执行删除操作,按KEY_OK键确认删除,按KEY_CANCEL键取消;
补充:
1、如果当前指纹模块内存储了至少一个指纹模板,你在执行添加指纹或删除指纹操作时将需要“主人”授权。例如,我已经添加了一个指纹,ID号为000,现在需要再添加一个指纹,需要按KEY_DOWN键,将星号调到“Add”前,按KEY_OK键,这时需要匹配指纹,我需要将000号指纹放到指纹模块上,若识别成功,则可以执行后续操作添加指纹;
2、在执行任何操作时可以按KEY_CANCEL键退回到主界面;
3、本电路系统使用较为简单,但如果要彻底熟悉相关操作建议查看源代码;
如果你要使用本方案制作一个指纹锁,只需要按以下步骤操作:
1、基于Board_Layout文件夹内资料,参考schematic原理图以及images实物图焊接电路板,作为整个系统的控制部分;
2、直接使用stc-isp软件将*.hex文件下载到单片机中(或者你也可以用keil uvision3软件打开上面的keil_project项目抑或使用源码自行创建项目编译得到*.hex文件,实际上,由于不同门锁的结构,开锁关锁所需的时间可能与我的不同,你将有必要自行调整源代码中相关参数,这在代码注释中有相关说明);
3、将AS608指纹模块连接到单片机相应管脚上,将L298N驱动芯片输出管脚与减速电机相连,减速电机通过绳子牵引门把手开锁;
补充:
1、程序下载时只需连接VCC,GNC,TX,RX四个管脚;
2、指纹识别模块VCC接3.3V,GND与单片机共地,AS608的TX接单片机RX,AS608的RX接单片机TX;
补充说明:
1、LCD1602液晶显示屏的背光灯耗电较为严重,因此在背光灯供电管脚之间添加开关控制是否打开背光灯,但我强烈建议默认状态为关闭;
2、本项目中供电方式为使用锂电池向电路系统供电,同时通过充电器向电池充电,也就是说电池处于边充边放的状态。这样可以保证在家庭电路供电异常的情况下,指纹锁仍能工作一段时间。如果你认为这种情况发生的概率极低,同时希望降低制作成本,可以不使用锂电池,而通过DC接口的充电器直接给电路供电;
3、普通电机所能输出的力矩有限,本系统中采用了减速电机,增大输出力矩,并在机械锁上连接省力杠杆,增加驱动力。两者之间使用绳子软连接。实际应用时可根据机械锁开锁方式及难易程度进行相应调整;
4、到目前为止,本项目已实际使用3月有余。依实际使用来看,电路在绝大多数时候能够正常工作,但也存在因接触故障而不能开锁的情况。因此建议不要完全依赖于电子锁,出门还是要带上钥匙(虽然大多数情况下你都不用拿出来),由于本项目的实现方式,机械锁原来的功能丝毫不受影响;
5、使用指纹解锁的主要优势是便捷,但不可避免的会降低安全性(如果有“不速之客”,将只需要破解机械锁或指纹锁任意一样即可)。依照指纹模块用户手册相关数据,该指纹识别模块的认假率低于0.001%,拒真率低于1%,这种概率是可以被接受的。但同时实测发现,拒真率要大于1%,分析原因可能是因为录入指纹模板时每个ID号只录了两次,再次识别时存在角度、力度、部位等变量影响,导致识别率下降。解决方案是将多个ID号录入同一个指纹(AS608模块可以录入300枚指纹),录入时使用不同的角度、力度、部位,尽可能录入更多信息。假如实际拒真率高达10%,而你将同一枚指纹录入了10次,并假设是否识别失败是独立随机的,那么拒真率将下降为百亿分之一,这是一个极小的概率。当然,如果你的指纹受损(例如沾了水等),识别失败将不能认为是拒真,你将始终难以识别成功。
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基于51单片机(STC89C52)和指纹识别模块(AS608)的指纹锁项目的全部软硬件资料.zip (31个子文件)
资料总结
Board_Layout
Board_Layout.rst 394KB
正面.pdf 622KB
README.txt 102B
反面.pdf 695KB
L298N.PNG 16KB
datasheet
AS608datasheet
AS60x指纹识别SOC用户手册V10.pdf 799KB
ATK-AS608指纹识别模块用户手册 .pdf 1.75MB
L298N.pdf 187KB
STC89C52使用手册.pdf 10.66MB
src
fingerprint_lock.c 18KB
SourceCode.txt 18KB
FingerPrintLock.hex 8KB
README.txt 163B
LICENSE 34KB
schematic
L298N.DSN 81KB
L298N仿真测试.PNG 91KB
README.txt 446B
fingerprint_lock.ms12 261KB
原理图截图.PNG 49KB
keil_project
Keil_Project.zip 45KB
manifest
元件清单.xlsx 11KB
元件清单.PNG 44KB
images
主控板电路.jpg 1.64MB
杠杆连接.jpg 1.98MB
减速电机.jpg 1.86MB
AS608指纹模块.jpg 1.71MB
5V锂电池.jpg 1.75MB
LCD1602液晶.jpg 889KB
readme.txt 284B
README.md 7KB
readme.txt 7KB
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妄北y
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