基于STM32的指纹识别门禁系统.docx

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基于STM32的指纹识别门禁系统

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目前指纹识别的应用是生物识别技术中最广泛的，主要应用于需要高度安全防护的地方。随着智能设备和计算机控制技术的发展，指纹识别技术也进入民用市场，指纹识别的门禁控制系统有着巨大的市场潜力。本文旨在设计一种基于STM32的指纹识别门禁系统。以STM32系列单片机作为主控，以AS608作为指纹识别模块，通过触摸屏进行密码的输入，进行指纹的入录和删除。最终达到控制门的开放和关闭。

总体设计

本系统是基于STM32单片机的指纹识别门禁系统，以STM32系列单片机作为主控，以AS608作为指纹识别模块，显示屏则是TFT电阻触摸屏，用户可以通过触摸屏和指纹识别模块对指纹进行录入和删除。也可以使用矩阵键盘进行密码输入，当单片机检测到有人暴力破坏时，单片机会发送短信给使用者的手机，通知门禁系统正在被破坏。整体思路如图1所示。

图1系统工作原理图

硬件设计

MCU

本设计拟采用STM32F103C8T6为主控芯片的单片机作为MCU，这是一款基于ARMCortex-M内核STM32系列的32位的微控制器，程序存储器容量是64KB，需要电压2V~3.6V，工作温度为-40°C~85°C。如果项目制作过程中性能不能满足要求，则及时更换为高级芯片。

指纹模块

AS608指纹识别模块是一款高性能的光学指纹识别模块。该芯片内置DSP运算单元，集成了先进的指纹识别算法，能高效快速采集图像并识别指纹特征，是一款高性能的光学指纹识别模块。模块配备了串口、USB通讯接口，用户无需研究复杂的图像处理及指纹识别算法，只需通过的串口按照通讯协议便可控制模块[1]。

GSM模块

该系统GSM模块采用高性能G5104G模块，模块符合GSM0705和GSM0707标准，能够通过AT指令来进行控制，提供标准的RS232接口，提供安全稳定的双频(GSM900/GSM1800)短消息数据通信、CSD数据通信与语音数据通信等多重服务与无线接口方案方便开发应用。

舵机模块

SG90舵机为本设计的控制模块，除了电源线外，就只有一根信号控制线，要求对其输入周期为20ms，高电平持续时间为0.5ms至2.5ms的脉冲，达到对舵机转动角度的控制，高电平持续时间为0.5ms时舵机转动0度高电平持续时间为2.5ms时舵机转动180度。

震动模块

为了防止暴力闯入，以及暴力破坏指纹检测传感器，我们采用SW-1801P震动模块来进行检测，该模块主要应用于各类防盗设施材料等产品，可调节模块上的可调电阻，设置其灵敏度。在静止状态OUT输出为高电平告诉单片机没有震动信号，若是有震动，则输出低电平信号，单片机检测到信号则做出相应处理

矩阵键盘

为了让外来人员可以使用门禁系统，添加了矩阵键盘，来客可以使用矩阵键盘来输入密码来达到开启门禁的目的。在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

TFT液晶屏

TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”（TFT）。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以TFT液晶的色彩更真。

软件设计

软件部分采用keil软件。KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。

指纹识别介绍

概述

近年来，国内外众多学者对生物识别技术进行了深入的研究，将生物识别技术和门禁相结合，诞生了生物识别门禁系统。记密码或者忘带钥匙。相较于传统的身份认证方式，这种身份认证方式具有唯一性、稳定性和不易伪造和遗失的特性，为门禁系统提供了更安全、更准确、更便捷的保证。生物识别技术产品还结合计算机技术实现自动化管理，提高了系统的安全性能，拓展了应用领域，适合于档案管理、银行金库、营业大厅