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基于指纹识别的智能门禁系统传统的门锁仅仅是单纯的契合性机械装置，无论其结构如何复杂，一把在街头配置的钥匙就可以不留痕迹的将其打开。为了弥补这个缺点便产生了磁卡门禁系统，但是磁卡与读卡器之间容易产生机械磨损，基础设施投入大，难以维护，且磁卡容易丢失，其可靠性和安全性也受到了限制。而每个人的指纹是特殊的，指纹的纹路、交叉点，断点各不相同且具有极大的稳定性，于是诞生了指纹识别门禁系统。以指纹识别为基础、密码解锁为辅助的智能门禁系统，将有效的解决传统门锁和磁卡门禁系统的可靠性和安全性问题。

2、研究目标

设计一款智能、安全、操作简单的指纹识别门禁系统。管理者可通过键盘和指纹模块进行录入或删除指纹、设置指纹ID、设置开锁密码等操作。当指纹模块识别到已录入的指纹时，通过控制电路打开电控锁，同时绿色LED灯亮起，提醒用户门禁已打开；当指纹模块识别到非已录入的指纹时，通过蜂鸣器进行报警，同时红色LED灯亮起，提醒用户没有打开门禁的权限。当用户手指或者指纹模块发生异常状况时，可以通过之前设置的密码进行打开门禁的操作。

3、主要内容

智能指纹识别门禁系统的设计和实现是利用STC89C52单片机作为主芯片，主要分为指纹模块、LCD显示模块、储存模块、4*4键盘、电控锁、提示和报警模块等功能。利用按键进行控制系统，通过指纹模块进行收集、录入和识别指纹，进而将识别的结果由控制电路、电控锁和提示报警模块显示出来，并根据识别结果打开门禁或关闭门禁。整个系统是一个软硬件结合的嵌入式系统。图1为该门禁系统的系统模拟框图。

系统硬件结构

①指纹模块：本部分主要作用是完成指纹信息的采集、录入、对比等功能，采用AS608指纹模块。AS608是杭州晟元芯片技术有限公司(Synochip)的集成光学指纹芯片，内置DSP运算单元，集成了指纹识别算法，能高效快速采集图像并识别指纹特性。AS608 系列芯片内嵌了多种加解密算法，支持 DES、AES、RSA、ECC 以及多种 HASH 算法。AS608指纹模块是基于AS608芯片做成的指纹芯片，采用8pin的控制接口，供电电压为3.3V（不能使用5V供电），通信总线有两种，分别为串口通讯（TX、RX）和USB通讯（D+、D-）。

②微控制器：本部分是整个系统的核心，采用STC89C52单片机。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。该单片机完全能够满足本项目设计的需要。

③LCD显示：本部分主要用来显示用户操作和提示功能，采用LCD12864。带中文字库的128X64 是一种具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式；其显示分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字，和128 个16*8 点ASCII 字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。

④4*4键盘：本部分主要是操作添加、删除指纹信息等指令，按键主要包括0-9键、删除键、下翻键、上翻键、确定键、取消键和开门键。它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。

⑤模储存块：本部分主要用于密码的储存，采用24C02芯片。24C02芯片是基于I2C-BUS 的存储器件，遵循二线制协议，由于其具有接口方便，体积小，数据掉电不丢失等特点。

⑥提示和报警模块：本部分主要根据指纹识别的结果进行提示和报警，包括两颗LED灯珠和一个蜂鸣器。

⑦电控锁：本部分主要用来控制门禁的开关，主要包括一个继电器和其他机械装置。

（2）系统软件设计

本设计采用了模块化编程思想，将各个模块单独编程后再进行统一添加，增强了系统软件的可读性，便于日后维护和升级。主控制系统程序设计包括: 主程序设计、指纹模块、按键程序、LCD显示等。图2为该系统软件设计流程图。

据显示屏主菜单显示，当用户在键盘上按下1键，代表进入管理员模式。初次使用，需设置六位数密码，两侧输入的密码一致，密码设置成功。输入六位数密码验证成功后进入管理员模式，通过按键1,2,3,4，可选择录入指纹、删除指纹、密码开锁以及更改密码的操作，操作完成后按任意键返回主菜单。

根据显示屏主菜单显示，当用户在键盘上按下2键，代表进入指纹开锁模式。用户将指纹放到指纹识别模块上，指纹识别模块读取指纹信息，并与指纹库中已经录入的指纹信息匹配。匹配成功后，门禁打开，并亮起绿灯提醒用户门禁已打开；若匹配不成功，红色LED灯亮起，同时蜂鸣器发出警报。