1.1 指紋識別簡介
1.1.1 指紋識別原理
指紋識別技術的原理和其它生物識別技術的原理相似。它是利用人體的指紋特徵對個體身份進行區分和鑑定。在所有的生物識別技術中指紋識別技術是目前最為成熟，也被應用最廣的生物識別技術。這主要因為指紋採用的過程對人們來講非常簡單，指紋識別的準確率高的原因。嚴格來講，指紋識別的原理包括指紋採集原理、指紋特徵提取原理和指紋特徵匹配原理三大部分。指紋採集原理主要是根據指紋的幾何特性或生理特性，通過各種感測技術把指紋表現出來，形成數位化表示的指紋圖案。
由於指紋的嵴和峪的幾何特徵不同，主要表現為嵴是突起的，峪是凹下的，所以在接觸到光線時，其反射光的強度也就不同。在接觸到平面時，其在平面上形成的壓力也就不同。另一方面，由於指紋的嵴和峪的生理特徵不同，主要表現為：嵴和峪的溫度不同，其導電性也不同，其對波長的反饋也就不同。通過這些幾何的、生理的特性的不同，把人的指紋採集到計算機系統中形成指紋圖像。
指紋特徵分析的原理是對指紋圖案的整體特徵和細節特徵進行提取、鑑別的原理。其分析的物件包括紋形特徵和特徵點的分布、型別，以及一組或多組特徵點之間的平面幾何關係。特徵點的平面幾何關係表現為某個特徵點之間的距離等，或者某三個或更多特徵點之間組成的多邊形的幾何特性。不論是特徵點的單體特徵，還是特徵點的組合特徵都是指紋特徵的組成部分。把這些指紋特徵用數字模板的形式表示出來，就實現了乙個指紋特徵分析的過程。把人的指紋採集到計算機系統中形成指紋圖像。
指紋特徵值匹配原理是對指紋圖案的整體特徵和細節特徵按模式識別的原理進行比對匹配。匹配是在已註冊的指紋和當前待驗證的指紋之間進行的。匹配運算不是對兩個指紋圖像進行比較，而是對已形成數字模板的指紋特徵值進行匹配。
1.1.2 指紋識別應用
指紋識別技術是最早的通過計算機實現的身份識別手段，它是應用最為廣泛的生物特徵識別技術。過去，它主要應用於刑偵系統。近幾年來，它逐漸走向市場更為廣泛的民用市場。指紋技術在現代生活和工作中的應用已越來越普遍，****機、指紋社保、指紋銀行、指紋商場、指紋投票、指紋保護電腦、等等生活中和工作中的新現象已廣為人知，其應用相當廣泛，指紋技術正在日益重新整理著我們的現代化生活方式。指紋識別技術是目前國際公認的應用廣泛、**低廉、易用性高的生物認證技術。指紋只是人體**的小部分，但是它卻蘊涵了大量的資訊。這些**的紋路在圖案、斷點和交叉點上是各不相同的，在資訊處理中將它們稱作"特徵"。醫學上已經證明這些特徵對於每個手指都是不同的，而且這些特徵具有唯一性和永久性。因此我們就可以把乙個人同他的指紋對應起來，通過比較他的指紋特徵和預先儲存的指紋特徵，就可以驗證他的真實身份。
1.1.3 指紋識別技術的發展
在經歷了近 10 年緩慢的自然增長後，指紋識別技術即將迎來乙個跳躍性發展的**時期。專家們保守估計，未來 5 年，我國將有近百億元的市場等待著企業去開拓。指紋識別技術的巨大市場前景，將對國際、國內安防產業產生巨大的影響。較小的公司將面臨新進入的傳統行業大公司的無情競爭。在這些巨無霸面前，現有中小公司很難說有太大的競爭力，行業重新洗牌不可避免，合併與退出可能會成為大部分中小公司的無奈選擇。最終可能形成傳統行業的公司或大資本在較短時間內主導生物特徵識別行業的局面。這也是每乙個新興市場的必然結果。而競爭的結果將會形成乙個新興的大產業。
國內生物識別技術的應用主要集中在企業級應用上，在 2023年總體約為2.5億元人民幣的終端市場中，超過 40%的產品都用於考勤、門禁系統之中。自2023年以來整個生物識別市場中指紋識別佔據了超過 98%的份額，從需求看，中國 13 億人口決定了中國將是未來全球最大的指紋識別認證技術市場。
1.2 系統設計的目的
現代社會越來越需要高效可靠的身份識別系統。傳統的個人身份鑑別手段如口令、密碼、身份-甚至磁卡、ic 卡等識別卡方式。由於其與身份人的可分離性，可假冒、可偽造、可盜用、可破譯，已不能完全滿足現代社會經濟活動和社會安全防範的需要。從消除人為不安全因素看，只有不易被他人代替、仿製、甚至其本人也無法轉讓的身份誤碼別憑證才能勝任。因此，基於人體生理特徵的身份識別系統逐漸為社會所矚目。隨著識別技術的不斷成熟，隨著計算機技術的飛速發展，各種基於人體生理特徵的身份識別系統如：指紋、手掌、聲音、視網膜、瞳孔、面紋等識別技術紛紛從實驗室中走出來，由小型機落戶微機，走向民用。而從易用性、安全性、成熟性和造價等方面綜合比較，指紋識別技術將成為未來人體生理特徵身份識別技術的主流之一，指紋自動識別技術開創了個人身份鑑別的新時代，將來我們生活的很多場 合都要用到指紋，指紋使我們的生活更方便、安全。
1.3 課題背景
指紋檢測可以良好的判斷和定義乙個人的真實生物身份，從而降低社會活動中的信任成本。從根本上改變經濟和社會交往模式，提高效率。未來社會利用生物識別技術的場合將會越來越多，指紋識別技術日趨完善，指紋檢測變得越發重要。本次設計指紋識別電子密碼鎖是基於深圳指昂科技****生產的zaz-010指紋模組,可以根據串列埠通訊協議與上位機實現通訊，從而實現指紋的錄入、儲存、比對，並通過hs12864-15c液晶顯示出指紋採集儲存的過程和比對的結果。指紋電子密碼鎖安全可靠，使用方便。
2 整體設計方案
2.1 系統總體設計
2.1.1 系統功能描述
本系統是針對指紋採集、識別模組開發出的指紋識別電子密碼鎖系統。該系統使用指紋模組搜尋手指，一旦搜尋到手指，立即採集指紋圖像，並將採集到的影象轉化成資料的形式傳送出去。它利用人體指紋各異性和不變性，為使用者提供加密手段，使用時只需將手指平放在指紋採集儀的採集視窗上，即可完成採集任務，操作十分方便快捷。主要功能就是用液晶顯示出指紋模組採集指紋圖像各個流程及比對的結果.採集指紋圖像之前，指紋模組必須要檢測手指是否放在採集視窗上，所以就要有錄入指紋這一項功能。簡單的描述本次設計的功能即使用指紋模組檢測、錄入指紋，將比對的資料顯示在液晶螢幕上.本系統擁有一次最多錄入三個指紋的能力。
2.3 液晶顯示模組
顯示模組採用hs12864-15c系列中文圖形系列液晶模組。由控制器st7920控制與驅動。
2.3.1 hs12864-15c系列液晶的特點
hs12864-15系列硬體特性如下：
.提供8位，4位並行介面及傳行介面可選
.自動電源啟動復位功能
.內部自建振盪源
.6416位字元顯示ram(ddram最多16字元4行）
.2m位中文字型rom（cgrom），總共8192個中文字型
hs12864-15系列軟體特性如下：
.文字與圖形混合顯示功能
.畫面清除功能
.游標歸位功能
.顯示開/關功能
.反白顯示功能
.垂直畫面旋轉功能
.休眠模式
2.4.3 電源模組
電源模組可以直接提供正5v的直流電壓，但是由於在一些工業環境中並不提供直流電源，而都是交流電源，為確保其實用性，在電源這一部分，提供了整流穩壓電路，可以把交流電壓變成5v的電壓，為整個電路板提供電源。
從圖2-6可以看出，當開關按下時，電路接通，先通過乙個整流電路，使交流電壓變成直流電壓。為了保證其輸出的電壓是5v，在後面接乙個穩壓電路，由乙個7805穩壓器和乙個發光二極體組成，發光二極體作為電源導通的指示燈。當電源導通時二極體發光。其中電容c1起濾波作用，電容c2是抑制高平訊號。電容c3, c4直接接地，起到抗干擾的作用，能使電壓穩定在5v。有了電源模組避免了因沒有直流電源而無法使用的問題，使這個儀表能夠在更多的環境中使用。電源模組電路圖如圖2-6所示：
基於微控制器的智慧型密碼鎖
基於微控制器的智慧型密碼鎖 該密碼鎖控制器 鍵盤上有0 9個數字按鍵，功能鍵 確認和取消等，可設定復合鍵。密碼的位數及密碼可以任意設定,當輸入數字和設定的密碼相同的時候，鎖開啟，否則無法開啟。採用iic通訊方式，密碼鎖的密碼掉電不丟失。include include define uint unsi...
微控制器實用密碼鎖
unsigned char num,i,j unsigned char passwordtemp 16 最大輸入16個 unsigned char inputtimes 密碼輸入錯誤次數 unsigned char passwordlength,plen 輸入密碼長度，實際密碼長度 bit flag...
基於微控制器智慧型電子密碼鎖設計（畢業設計資料）
摘要 隨著資訊科技的不斷發展，資訊化時代也逐步進入普通家庭，人們對個人的資訊保安以及隱私等私密資訊的安全要求不斷提高，傳統的機械鎖已經不能滿足要求。針對此現狀設計一款安全可靠廉價的電子密碼鎖有著十分重要的意義。本設計以at89c51為主控晶元，帶有乙個密碼輸入鍵盤 外圍時鐘復位電路 儲存單元24c0...