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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。

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<ref>[http://news.sohu.com/a/622376721_121469311 蜂鸣器基本知识分享] ，搜狐，2022-12-29</ref>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。

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。

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<ref>[https://www.sohu.com/a/163670409_755644 继电器八大分类全面解读！]，搜狐，2017-08-10 </ref>和其他[[ 机械]] 装置。

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。