基于深联华安芯一号GSM防盗指纹识别电子密码锁

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基于深联华安芯一号单片机与GSM防盗指纹识别电子密码锁设计

一、前期调查

近年来，指纹识别技术在国内外发展很快，由于其良好的安全性目前该技术已被广泛应用于生活和工作中。随着成本的下降，指纹识别技术呈现全面推广和普遍应用的趋势。

指纹识别技术是目前国际公认的应用广泛、价格低廉、易用性高的生物人证技术。指纹只是人体皮肤的一小部分，但是它却蕴涵了大量的信息。皮肤的纹路在图案断点交叉点是个不相同的。医学上已经证明这些特征对于每个手指都是不同的，而且这些特征具有唯一性和永久性。因此我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹特征和预先保存的指纹特征，就可以验证他的真实身份。

本设计开发了一款基于单片机的指纹识别电子密码锁系统。该系统以深联华安芯一号单片机作为模块核心，通过串口通信控制ZAZ-010系列指纹模块实现录取指纹并存储指纹数据；通过GSM模块控制开锁或报警；通过5110液晶屏模块显示比对流程及比对结果，辅以直流继电器与发光二极管模拟开锁的动作。本系统具有体积小、性价比高、传输速度快、适合家庭及单位使用。

二、 研究目的                                                              

随着社会的发展和技术的进步，传统的安全防盗系统面临极大的挑战。生物识别技术是根据人的体貌、声音等生物特征进行身份验证的科学解决方案，现有的生物识别技术大致上包括指纹识别技术、掌纹识别技术、视网膜识别技术、虹膜识别技术、面相识别技术等。

生物识别技术优势主要有：

1、减少、消除身份假冒进行真实身份的确认：

2、降低管理的成本，取代了身份人工人证的的过程：

3、方便使用者，减少或消除了使用卡、钥匙或者密码的麻烦。

生物识别技术的发展起始于指纹研究，它亦是目前应用最广泛的生物识别技术。为了有效地的防止信息资料，财产的安全生物识别技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有了很大提高，越来越得到社会的重视。指纹锁和指纹门禁是应用最广的生物识别技术。随着计算机技术的广泛应用和指纹识别技术的迅速成熟，物美价廉的指纹识别产品广泛应用于商业市场同时逐渐进入家庭。国内外科研人员很早就致力于指纹识别的检测方法，研制各式各样的指纹识别的模块及其应用产品，用于保险箱、实验室、楼道的身份确认等。

三、主要技术指标：

1．指纹解锁

2．完成单片机指纹识别电子密码锁使之达到存储3～5个指纹，并能准确识别显示。

3．直流继电器与发光二极管模拟开锁的动作。

4．三次解锁失败，通过GSM模块发短息通知用户、系统通过蜂鸣器进行报警且5110液晶屏闪烁。

5．通过GSM模块可以进行解锁。

6．5110液晶屏模块显示比对流程及比对结果。

tify; line-height: 24px; ">四、器件选择：

1．主要控制深联华安芯一号单片机具有下列主要特点：

（1）是一种高边高效率8051兼容单片机                                                                                 

在同样振荡频率下，较之传统的8051芯片它具有运行更快，性能更优越的特性。

（2）保留了标准8051芯片的大部分特性                                                                                    

这些特性包括内置256字节RAM和2个16位定时器/计数器，1个UART和外 部中断INT0和INT1。

（3）集成外置1024字节RAM                                                                                             

可兼容8052芯片的16位定时器/计数器(Timer2)。包括适合于程序和数据的 62K字节Flash存储器。

（4）集成了具有内建比较功能的ADC等模块                                                                               

集成了EUART，SPI等标准通讯模块，还集成了具有内建比较功能的ADC，PWM定时器以及模拟比较器(CMP)等模块。

（5）高可靠性和低功耗

内建看门狗定时器，采用低电压复位、低电压检测、振荡器失效检测等功能，提供了2种低功耗省电模式。

2.指纹模块选择

指纹采集比对搜索模板采用ZAZ-010系列独立式指纹识别模块是深圳市指昂科技有限公司研发和制造推出的体积一体化指纹模块。以高速DSP处理器为核心. 具有指纹录入、图像处理、指纹比对、搜索和模板储存等功能的智能型模块。

指纹模块技术参数:

供电电压：DC 3.6～6.0V 
供电电流：
工作电流：100mA（典型值） 
峰值电流：150mA
指纹图像录入时间：小于0.5秒 
窗口面积：14×18mm 
比对方式（1：1） 
存储容量：100枚 
认假率（FAR）：小于0.001％
拒真率（FAR）：小于0.1％
上位机接口：UART（TTL逻辑电平）
通讯波特率（UART）：（9600×N）bps 其中N＝1～12（默认值N＝6，即57600bps） 
模块：28×19×8.5mm 
指纹传感器：56×20×21.5m

上电延时：500ms进行初始化

3.诺基亚5110液晶模块具有以下特点： 

（1）84x48 的点阵LCD，可以显示4 行汉字； 

（2）采用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，包括电源和地在内的信号线仅有9 条。支持多种串行通信协议（如AVR 单片机的ＳＰI、MCS51 的串口模式０等），传输速率高达4Mbps，可全速写入显示数据，无等待时间；

（3）可通过导电胶连接模块与印制版，而不用连接电缆，用模块上的金属钩可将模块固定到印制板上，因而非常便于安装和更换；

（4）LCD 控制器／驱动器芯片已绑定到LCD 晶片上，模块的体积很小；

（5）采用低电压供电，正常显示时的工作电流在200μA 以下，且具有掉电模式。

五、工作思路

以深联华安芯一号单片机作为核心微控制器通过单片机串口通信发送指令控制指纹识别模块进行存贮指纹比对指纹的作业。具体工作原理如下
1.指纹登陆的过程

指纹登陆时通过深联华安芯一号单片机发出指令，通过光学传感器对每一枚指纹录入两次，将两次录入的图象进行处理，合成模板存储于模块中。

2.指纹匹配的过程

通过指纹头传感器录入要验证指纹的图像并进行处理，然后于模块中的指纹模板进行进行匹配比较（若与模块中指定的一个模板进行匹配，称为指纹比对方式，即1：1方式。若与多个模板进行匹配，称为指纹搜索方式即1：N方式），模块给出匹配结果（即通过或失败）。通过串口传输给单片机，同时单片机做出相应的反映控制液晶显示或控制继电器吸和指使灯点亮。

3.GSM模块工作

用户通过短信发送指令通过串口传输给单片机，同时单片机做出相应的反映控制液晶显示或控制继电器吸和指使灯点亮。

4.系统的具体组成单元框图

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六、项目的准备情况及进度计划

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