基于指纹识别的电子密码锁设计

基于STM32的指纹识别密码锁的系统设计The design of fingerprint recognition password lock system based on STM32 single chip microcomputer摘要处于现在这个信息发达的时代，指纹识别技术得到了飞速的发展，此得益于其高度的安全性、成本低、还有方便实用。

指纹可以说是人们不可能会跟别人存在重复的部分，也就是说可以通过这一个特点，将一个人的指纹预先保存起来，然后与其他的指纹进行比较，可以验证出这个人是否为原本预先保存的那个人。

本文是一个基于STM32单片机的指纹识别电子密码锁系统设计。

控制AS608指纹模块以达到实现录取指纹并存储指纹数据的目的，键盘模块选择用矩阵式键盘且通过软件消抖减少其对单片机对应产生的影响，利用12864液晶呈现录入和对比的结果，应用直流继电器及发光二极管模拟开锁的操作，继电器及小灯起到提示指令是否完成的作用。

关键词：STM32单片机指纹识别技术 12864液晶ANSTRACTIn this information developed era, fingerprint recognition technology has been rapid development, which benefits from its high security, low cost, and convenient and practical.Fingerprint can be said to be the part that people can't repeat with others, that is to say, through this feature, one's fingerprint can be saved in advance, and then compared with other fingerprints, it can be verified whether this person is the person who was saved in advance.This paper is a design of fingerprint recognition electronic password lock system based on STM32.The AS608 fingerprint module is controlled to achieve the purpose of taking fingerprint and storing fingerprint data. Matrix keyboard is selected as the keyboard module and its influence on the corresponding MCU is reduced by software buffeting,The 12864 LCD is used to present the results of input and comparison. The DC relay and LED are used to simulate the operation of unlocking. The relay and small lamp play the role of prompting whether the instruction is completed.Keywords:STM32 single chip fingerprint recognition technology 12864 liquid crystal目录第一章概括 (1)1.1指纹识别技术的发展 (1)1.2指纹识别的基本规律 (1)1.3系统设计的用处 (2)1.4系统设计的操作流程 (2)第二章硬件介绍和设计 (4)2.1单片机及最小系统 (4)2.2指纹模块 (5)2.3矩阵键盘模块 (6)2.4液晶显示模块 (7)2.4.1 控制器接口说明 (8)2.4.2指令说明 (8)2.4.3 12864引脚与单片机连接 (11)第三章系统软件的设计 (13)3.1软件运作流程 (13)3.2主程序流程图 (13)3.3部分模块程序设计 (14)3.3.1 矩阵键盘模块程序设计 (14)3.3.2 液晶显示模块程序设计 (15)3.4 Keil编程 (15)第四章硬件的调试 (16)4.1焊接电路 (16)4.1.1 电容器的焊接 (16)4.1.2 二极管的焊接 (16)4.1.3 三极管的焊接 (16)4.1.4 集成电路 (16)4.2调试小灯、继电器 (16)4.3液晶的调试 (17)4.3.1 液晶的注意事项 (17)4.3.2 调试12864液晶 (17)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (21)附录1 原理图 (21)第一章概括1.1 指纹识别技术的发展指纹其实在人类还没有出生的时候就已经形成，是取决于胚胎发育所处的环境。

目录1引言 (1)1.1指纹识别简介 (1)1.1.1指纹识别原理 (1)1.1.2指纹识别应用 (2)1.1.3指纹识别技术的发展 (2)1.2系统设计的目的 (3)1.3课题背景 (3)2整体设计方案 (4)2.1系统总体设计 (4)2.1.1系统功能描述 (4)2.1.2系统总体框架 (4)2.2系统核心部件单片机 (5)2.2.1单片机的选择 (5)2.2.2ATMEG16单片机的介绍 (7)2.2.3单片机的复位电路 (9)2.2.4ATMEG16最小系统及晶振的选择 (10)2.3液晶显示模块 (11)2.3.1HS12864-15C系列液晶的特点 (11)2.3.2HS12864-15C系列液晶的引脚功能 (12)2.3.3液晶显示HS12864-15C的指令系统 (13)2.4电源和指纹模块 (13)2.4.1ZAZ-010系列独立式指纹识别模块引脚功能 (14)2.4.2ZAZ-010系列指纹识别模块指令系统 (15)2.4.3电源模块 (17)3系统软件的设计 (19)3.1系统程序工作分析 (19)3.2设计前准备工作 (19)3.3单片机的程序设计 (20)3.3.1键盘管理程序设计流程 (22)3.3.2LCD显示模块程序设计流程 (22)3.3.3指纹通信模块的程序设计流程 (23)4实物的制作与调试 (24)4.1电路的焊接 (24)4.2电路和程序的调试 (25)4.2.1单片机的程序下载 (25)4.2.2串口调试 (25)4.2.3液晶键盘调试 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1：串口调试子程序 (29)附录2：整体源程序 (31)附录3：硬件电路图 (48)致谢 (49)1引言我们今天的工作生活中，很多的场合都需要身份的认证，而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁，逐渐表现得有些力不从心。

怎样保护自己的重要文件资料，如何保证自己的隐私不被泄露？在传统的身份认证中，我们往往使用密码加密法，但是这种方法只是"防君子不防小人"。

基于单片机的指纹密码锁的设计1. 本文概述随着科技的进步和社会的发展，安全性已成为现代社会关注的焦点。

在众多安全措施中，指纹密码锁作为一种高安全性的识别技术，逐渐成为人们生活的重要组成部分。

本文旨在设计一种基于单片机的指纹密码锁系统，该系统利用先进的指纹识别技术，结合单片机的数据处理能力，实现对个人财产和隐私的有效保护。

本文首先对指纹密码锁的原理和工作流程进行详细阐述，分析其在实际应用中的优势。

随后，本文将重点介绍系统的硬件设计和软件编程。

硬件设计包括指纹模块、单片机控制模块、锁控模块等关键部分的选型和连接软件编程则涵盖指纹识别算法的实现、用户信息管理、安全策略等方面的内容。

本文还将对系统的性能进行测试与分析，评估其安全性、稳定性和实用性。

本文将总结设计过程中的关键点和创新之处，并对未来指纹密码锁的发展趋势进行展望。

通过本文的研究，我们期望为指纹密码锁的设计和应用提供有益的参考，推动其在智能家居、金融安全等领域的广泛应用。

2. 系统设计原理与方案指纹密码锁的设计基于单片机技术，其核心原理在于将指纹识别技术与密码验证功能集成于一个紧凑、安全的系统中。

单片机作为控制核心，负责处理指纹识别模块采集的指纹信息，并与预设的指纹数据库进行比对，同时管理密码输入与验证过程。

系统设计方案包括硬件设计和软件设计两部分。

硬件设计主要涉及单片机的选型、指纹识别模块的集成、密码输入界面的设计以及锁体控制模块的搭建。

单片机应选用性能稳定、功耗低、具有足够处理能力的型号，以满足系统实时性和安全性的要求。

指纹识别模块需选用高精度、高识别率的型号，以确保指纹信息的准确采集与比对。

密码输入界面应设计简洁、易操作，方便用户输入密码。

锁体控制模块则负责控制锁的开关状态，确保在验证通过后才能解锁。

软件设计方面，主要包括指纹识别算法的实现、密码验证逻辑的设计以及单片机控制程序的编写。

指纹识别算法需考虑算法的准确性、速度和稳定性，以应对不同环境和用户的使用需求。

电子指纹密码锁课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电子指纹密码锁的基本原理，掌握其组成部分及功能。

2. 学生能够掌握指纹识别技术的基本概念，了解其在生活中的应用。

3. 学生能够了解电子指纹密码锁的安全性及优缺点。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并设计简单的电子指纹密码锁电路。

2. 学生能够运用指纹识别技术，进行简单的指纹录入、识别和删除操作。

3. 学生能够通过实际操作，掌握电子指纹密码锁的安装和使用方法。

情感态度价值观目标：1. 学生对电子指纹密码锁产生兴趣，提高学习科学技术的积极性。

2. 学生能够认识到电子指纹密码锁在生活中的重要作用，增强安全意识。

3. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和沟通表达能力。

4. 学生在了解电子指纹密码锁的过程中，培养创新精神和实践能力。

课程性质：本课程为科技类课程，结合物理、信息技术等学科知识，以培养学生的实践操作能力和创新精神为主。

学生特点：六年级学生具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，培养他们的自信心和成就感。

通过课程目标的具体分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 电子指纹密码锁原理及结构- 指纹识别技术的基本原理- 电子指纹密码锁的组成与功能- 指纹识别模块、控制模块、锁体等部件的作用2. 指纹识别技术应用- 指纹录入、识别和删除的基本操作- 指纹模板的存储与匹配- 指纹识别技术在生活中的应用案例3. 电子指纹密码锁安全性与优缺点- 分析电子指纹密码锁的安全性- 对比电子指纹密码锁与传统锁具的优缺点- 探讨电子指纹密码锁在未来的发展趋势4. 实践操作- 设计简单的电子指纹密码锁电路- 指纹录入、识别和删除操作实践- 电子指纹密码锁的安装与使用方法5. 创新设计与展示- 鼓励学生进行电子指纹密码锁的创新设计- 指导学生制作展示作品，并进行课堂分享- 评选优秀作品，给予表扬和奖励教材章节关联：- 《信息技术》六年级下册：第四章“信息安全”，涉及密码学、指纹识别等知识点。

本栏目责任编辑：梁书计算机工程应用技术基于单片机的指纹识别电子密码锁系统的设计杨淑裕，鄢艳红*（广州中医药大学医学信息工程学院，广东广州510006）摘要：提供一基于51系列单片机的指纹识别电子密码锁系统设计。

系统由STC89C52RC 单片机为主控芯片、AS608指纹识别模块、矩阵键盘模块、LCD12864显示模块以及报警模块等组成。

系统实现了指纹录入功能、指纹密码解锁和删除功能，以及通过按键重设密码等功能，达到了指纹识别系统设计的有效性和可靠性，方便安全。

关键词：单片机；指纹识别；AS608；矩阵键盘；门禁系统中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)15-0228-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）:Design of Fingerprint Identification Electronic Password Lock System Based on Single Chip MicrocomputerYAN Shu-yu,YAN Yan-hong*（Guangzhou University of Chinese Medicine School of Medical Information Engineering ，Guangzhou 510006，China ）Abstract:This paper provides design of a fingerprint identification electronic password lock system based on a 51series single-chip microcomputer.The system consists of STC89C52RC single chip microcomputer as the main control chip,AS608fingerprint recognition module,matrix keyboard module,LCD12864display module and alarm module.The system realizes fingerprint entry function,fingerprint password unlocking and deleting function,and password resetting function by pressing keys,which achieves the effectiveness and reliability of fingerprint identification system design,and is convenient and safe.Key words:single chip microcomputer;Fingerprint recognition;AS608;Matrix keyboard;Access control system 随着时代的发展，在个人身份验证领域，有了新的选择——生物识别技术，利用纯天然信息——指纹，其具有的唯一性、广泛性和终身不变性设计指纹识别系统，其具有简单和便利的优势，识别精度高。

指纹密码锁毕业设计指纹密码锁毕业设计随着科技的不断发展，生活中的各种设备也在不断智能化。

其中，指纹密码锁作为一种新型的安全设备，逐渐受到人们的关注和应用。

本文将探讨指纹密码锁的原理、优势以及应用前景。

一、指纹密码锁的原理指纹密码锁是一种基于生物特征识别技术的安全设备。

它通过扫描用户的指纹图像并将其与预先存储的指纹模板进行比对，以验证用户的身份。

其原理主要包括指纹采集、特征提取和匹配识别三个步骤。

首先，指纹采集是通过感应器获取用户指纹的图像。

通常采用的是光学传感器或者电容传感器。

光学传感器通过照射光源，利用反射光线的变化来生成指纹图像。

而电容传感器则是通过测量指纹与传感器之间的电容差异来获取指纹图像。

接下来，特征提取是将采集到的指纹图像转化为数学特征，以便进行后续的比对。

常用的特征提取方法有细节增强、方向计算和纹线提取等。

最后，匹配识别是将特征提取得到的指纹模板与预先存储的指纹模板进行比对。

通常采用的是模式匹配算法，如相似性度量和模板匹配等。

二、指纹密码锁的优势相比传统的密码锁或者钥匙锁，指纹密码锁具有以下几个优势。

首先，指纹密码锁的安全性更高。

每个人的指纹图案是独一无二的，因此指纹密码锁可以实现高度的个性化安全验证。

相比于传统的密码锁，指纹密码锁不会存在密码被猜测或者忘记密码的问题。

同时，指纹密码锁的指纹图像存储在设备内部，不会被泄露或者复制。

其次，指纹密码锁的使用便捷。

用户只需要将手指轻轻触碰指纹密码锁的感应器，即可完成身份验证和开锁操作。

相比于传统的钥匙锁，指纹密码锁无需携带钥匙，避免了遗失或者忘记携带钥匙的尴尬。

再次，指纹密码锁的可靠性更高。

指纹密码锁采用的是非接触式识别技术，不会受到外界环境的影响。

无论是在恶劣的天气条件下，还是在手部受伤或者污染的情况下，指纹密码锁都能够正常工作。

三、指纹密码锁的应用前景指纹密码锁作为一种新兴的安全设备，具有广阔的应用前景。

首先，指纹密码锁可以广泛应用于家庭和商业场所的门锁。

指纹密码锁毕业设计指纹密码锁毕业设计在现代社会中，安全问题成为人们越来越关注的焦点。

为了保护个人财产和隐私，人们采取了各种措施来提高安全性。

其中，指纹密码锁作为一种高效、方便且安全的解决方案，受到了广泛的关注和应用。

本文将探讨指纹密码锁的设计和实现。

1. 引言指纹密码锁是一种基于生物特征识别技术的安全设备，通过扫描和识别人体指纹来验证用户身份。

相比传统的密码锁，指纹密码锁具有更高的安全性和便利性。

在本次毕业设计中，我将设计并实现一款基于指纹识别的密码锁，以提高家庭和办公场所的安全性。

2. 系统设计指纹密码锁的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计中，我将使用一块嵌入式开发板作为主控制器，并连接一个指纹传感器、一个液晶显示屏和一个电子锁。

指纹传感器用于采集和识别用户的指纹信息，液晶显示屏用于显示操作界面和验证结果，电子锁用于控制门锁的开关。

在软件设计中，我将使用C语言编写程序，实现指纹识别算法、用户管理和操作界面等功能。

3. 指纹识别算法指纹识别算法是指纹密码锁的核心部分，它决定了系统的安全性和识别速度。

在本次设计中，我将采用基于特征匹配的指纹识别算法。

首先，将用户的指纹图像进行预处理，包括图像增强和噪声去除等操作。

然后，提取指纹图像的特征点，例如细节和方向等。

最后，将提取到的特征点与已注册用户的指纹特征进行匹配，判断用户身份是否合法。

4. 用户管理为了方便用户管理和权限控制，指纹密码锁需要提供用户注册和删除的功能。

在注册过程中，用户需要按下手指，系统将采集和存储用户的指纹信息，并生成一个唯一的用户ID。

在删除过程中，用户需要输入正确的密码或指纹信息，系统将删除对应的用户信息。

通过用户管理功能，可以有效地管理和控制用户的访问权限，提高系统的安全性。

5. 操作界面为了方便用户操作和显示验证结果，指纹密码锁需要提供一个友好的操作界面。

在本次设计中，我将使用液晶显示屏作为操作界面，通过显示菜单和提示信息来引导用户操作。

电子指纹锁的设计毕业论文摘要本毕业论文旨在设计一种电子指纹锁，以提高家庭和商业场所的安全性。

通过对现有指纹识别技术的研究和分析，本论文提出了一种基于指纹特征的可靠且安全的指纹识别算法，并将其应用于指纹锁的设计中。

论文还介绍了电子指纹锁的硬件结构和各个模块的功能，包括指纹采集模块、指纹识别模块和开锁控制模块。

最后，通过对原型电子指纹锁的测试和性能评估，验证了设计的有效性和可行性。

引言随着科技的发展，人们对家庭和商业场所的安全性要求越来越高。

传统的锁具存在被暴力破解、钥匙丢失等安全隐患。

而电子指纹锁以其独特的指纹识别技术，成为一种安全可靠的替代方案。

因此，设计一种基于指纹特征的电子指纹锁具有重要的意义。

指纹识别算法指纹识别算法是电子指纹锁的核心部分，它决定了锁具的识别准确性和安全性。

本论文提出一种基于特征点的指纹识别算法，首先通过指纹采集模块获取用户的指纹图像，然后对图像进行预处理和特征提取，最后使用模式匹配算法进行指纹匹配。

该算法通过对指纹的细节特征进行分析和比对，能够识别出真实的指纹并准确地与预存指纹进行匹配。

电子指纹锁的硬件设计本论文设计的电子指纹锁主要由指纹采集模块、指纹识别模块和开锁控制模块组成。

指纹采集模块通过感应用户指纹并转化为数字信号，将获得的指纹图像传输给指纹识别模块。

指纹识别模块使用先前提出的指纹识别算法进行识别，并将结果传输给开锁控制模块。

开锁控制模块根据指纹识别结果决定是否开启锁具，当指纹匹配成功时允许开锁。

性能评估为了验证电子指纹锁的设计的有效性和可行性，本论文制作了一个原型并进行了测试和性能评估。

测试结果表明，设计的电子指纹锁具有较高的识别准确性和安全性，能够满足家庭和商业场所对于安全性的要求。

结论本毕业论文成功设计了一种基于指纹特征的电子指纹锁，并验证了其有效性和可行性。

通过该锁具的应用，家庭和商业场所的安全性得到了显著提高。

这项研究对于指纹锁领域的发展具有重要意义，也为未来类似产品的设计和改进提供了一定的参考。

指纹识别智能锁系统设计方案摘要：1.引言指纹识别是一种身份验证的技术，通过分析人体指纹图案的物理或行为特征来验证个体身份。

指纹识别技术被广泛应用于安全门禁系统、个人设备解锁等领域。

本文将使用指纹识别技术设计一个智能锁系统，提高门锁的安全性和便利性。

2.硬件设计2.1指纹识别模块智能锁系统中的核心组件是指纹识别模块，该模块负责采集、提取和比对指纹特征。

硬件设计方案应确保指纹图像的高质量，并提供快速的特征提取和比对算法。

同时，该模块应具备防伪装、抗干扰等功能，保证系统的安全性。

2.2通信模块智能锁系统需要与服务器或手机等设备进行通信，以便传输指纹特征和接收验证结果。

通信模块可以选择蓝牙、无线局域网（Wi-Fi）或移动通信网络等技术实现。

选择合适的通信模块可以提供稳定的数据传输和远程控制功能。

2.3电源管理模块智能锁需要长时间稳定运行，因此需要设计良好的电源管理模块。

该模块应提供高效的电源转换和能量管理功能，保证系统的可靠运行。

此外，该模块还应支持低功耗设计，以延长电池寿命。

3.软件设计3.1指纹特征提取和比对算法指纹识别系统的核心算法是指纹特征提取和比对算法。

特征提取算法将指纹图像转换为特征向量，比对算法将提取的特征与已注册特征进行匹配。

选择高效、准确和稳定的算法对于系统的性能至关重要。

3.2用户管理系统用户管理系统负责用户指纹的注册、注销和管理。

应提供友好的用户界面和操作流程，以方便用户注册和管理自己的指纹信息。

该系统还应支持多个用户的注册和识别，方便多人使用。

3.3安全性保护智能锁系统应提供多层次的安全性保护措施。

比如，指纹识别模块应具备防伪装功能，防止被假指纹和复制指纹攻击。

同时，系统应采用加密算法对指纹特征和通信数据进行加密，防止信息泄露和中间人攻击。

4.系统架构智能锁系统的整体架构包括指纹采集模块、指纹识别模块、通信模块、电源管理模块和用户管理系统。

指纹采集模块负责采集指纹图像，指纹识别模块提取指纹特征和比对验证，通信模块进行数据传输，电源管理模块提供稳定的电源供应，用户管理系统管理用户指纹信息。

基于指纹识别的智能门锁设计研究智能门锁是一种基于现代科技的门禁系统，在安全性、便捷性和智能化方面都具备了显著优势。

而基于指纹识别的智能门锁能够进一步提升门禁系统的安全性和便捷性，因为每个人的指纹是唯一的，不易伪造，而且使用指纹解锁门禁系统非常方便。

基于指纹识别的智能门锁设计研究，主要围绕着以下几个方面展开：1. 指纹采集与图像处理技术：指纹识别的关键在于准确采集和处理指纹图像。

设计研究应该着重考虑如何优化指纹采集设备，确保能够高效、准确地采集指纹图像。

同时，需要开发高效的图像处理算法，使得指纹图像能够被快速、准确地识别和匹配。

2. 指纹特征提取与匹配算法：为了将指纹图像与事先注册的指纹模板匹配，需要开发有效的指纹特征提取与匹配算法。

这些算法应该能够识别出指纹图像中的关键特征点，并且能够对不完整或者有噪声的指纹图像进行可靠的匹配。

3. 安全性设计：智能门锁作为门禁系统的重要组成部分，必须具备高度的安全性。

设计研究应该包括对指纹识别算法的安全性分析和评估，确保系统能够防范常见的攻击手段，如指纹模拟、指纹图像伪造等。

4. 用户体验与人机交互设计：智能门锁的目标是提供便捷的门禁管理方式。

因此，设计研究还需要关注用户体验和人机交互设计。

合理的界面设计和交互流程能够让用户方便地进行指纹注册和解锁操作，提升用户对系统的使用满意度。

5. 集成与扩展能力：为了适应不同的使用场景和需求，智能门锁设计应该具备一定的集成和扩展能力。

例如，可以与手机APP或者家庭智能化系统进行集成，实现更多功能的拓展，如远程门禁控制、出入记录查询等。

基于指纹识别的智能门锁设计研究是一个综合性的课题，需要涉及到多个学科领域的知识和技术。

在设计过程中，需要充分考虑用户需求和使用场景，与相关研究团队合作，充分利用现有技术和前沿科技，进行系统化、深入的研究。

此外，在设计研究过程中需要进行大量实验和测试，利用真实的指纹图像样本进行算法验证和性能评估。

word文档可自由复制编辑本科生毕业论文（设计）题目:基于STM-32指纹密码锁控制系统的设计与实现基于STM-32指纹密码锁控制系统的设计与实现摘要：本文首先介绍了指纹密码锁控制系统的开发背景和意义，简单介绍了一些国内外常见的指纹识别装置和指纹识别密码锁，并指出了当前指纹识别控制系统存在的问题，再根据完整的指纹识别模块指令确定了本系统的目标和要求，以战舰STM-32为开发平台进行了系统的总体结构设计，阐述了系统的软、硬件组成，并重点探讨了指纹识别模块、键盘模块、LCD液晶显示模块和报警模块等几个主要功能模块的设计与实现。

最后，对系统的设计与实现做相应总结。

关键词：指纹识别；战舰 STM32；模式识别Design and Implementation of STM32-based fingerprint combinationlock control SystemAbstract: This paper introduces the fingerprint lock control system development background and significance simply, introduced some common fingerprint identification device and fingerprint identification combination lock at home and abroad, and points out the problems existing in the current fingerprint identification control system, according to the complete fingerprint identification module instruction to determine the objectives and requirements of this system, the warship STM - 32 as a development platform for the overall structure of the system design, this paper expounds the hardware and software of the system, and probes into the input fingerprint identification module, keyboard module, LCD liquid crystal display module and alarm module, etc. Several main function module design and implementation. Finally, summarizes the design and implementation of the system.Key words: Fingerprint identification; Warship STM32; Pattern recognition目录1绪论 (1)1.1开发背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1 总体研究现状 (1)1.2.2 指纹采集技术的研究现状 (2)1.2.3指纹识别技术的研究现状 (3)1.3本文主要研究内容和章节安排 (3)2系统总体结构设计 (4)2.1系统设计总体要求 (4)2.2硬件总体结构设计 (4)2.3软件总体结构设计 (5)3系统硬件模块设计与实现 (6)3.1指纹识别模块设计与实现 (6)3.2LCD液晶显示模块设计与实现 (7)3.3键盘模块设计与实现 (8)3.4报警模块设计与实现 (9)4系统软件模块设计与实现 (10)4.1键盘模块程序设计与实现 (10)4.2报警模块程序设计与实现 (10)4.3LCD液晶显示模块程序设计与实现 (11)4.4指纹识别模块程序设计与实现 (12)4.4.2指纹识别模式 (12)4.4.2指纹识别模式 (13)5系统实现结果 (14)5.1系统总体框架 (14)5.2指纹录入模式 (15)5.3指纹识别模式 (17)5.4结果分析 (19)6总结与展望 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1绪论1.1 开发背景和意义指纹就是我们人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，是人类在进化过程中自然形成的[1]。

指纹识别智能锁系统设计方案一、引言：二、系统架构：1.门锁硬件部分：包括指纹感应器模块、电子锁驱动模块、电源管理模块等。

2.智能锁控制模块：负责指纹的采集和识别，同时控制电子锁的开关。

3.通信模块：与其他智能设备（如手机、电脑等）进行通信，实现远程控制功能。

4.数据存储与管理模块：用于存储指纹数据和用户信息，并提供管理接口。

三、系统功能：1.指纹采集与识别功能：用户在设备上录入指纹信息，系统将指纹信息与已存储的指纹数据进行比对，判断是否匹配并进行开锁操作。

2.电子锁控制功能：系统通过电子锁驱动模块来控制电子锁的开关状态，实现开锁和上锁功能。

3.远程控制功能：用户可以通过手机或其他智能设备进行远程控制，实现远程开锁、查询开锁记录等功能。

4.用户管理功能：系统提供用户管理界面，用户可以添加、修改或删除指纹信息和用户权限。

5.安全性保障功能：系统具备防止指纹被复制或伪造的技术手段，确保系统的安全性。

四、系统设计：1.指纹采集与识别设计：-使用高精度的指纹感应器模块来采集指纹信息，并将采集到的指纹信息与已存储的指纹数据进行比对。

-采用先进的指纹识别算法，确保指纹识别的准确性和速度。

-设计指纹模板存储结构，降低对存储空间的要求，提高系统的响应速度。

2.用户管理设计：-设计用户管理界面，实现用户指纹信息的添加、修改和删除功能。

-提供用户权限管理功能，设置用户的开锁权限和时间限制。

-设计用户指纹信息和权限的数据库存储结构，提高数据的管理效率和安全性。

3.安全性保障设计：-设计指纹数据加密和解密算法，确保指纹信息在传输和存储过程中的安全性。

-设计指纹识别算法防止被复制或伪造，增加系统的安全性。

-设计系统登录验证机制，确保只有授权用户才能访问和操作系统。

4.通信模块设计：-选择合适的通信技术（如Wi-Fi、蓝牙等），与其他智能设备进行通信。

-设计通信协议，实现与其他智能设备之间的数据交互和远程控制功能。

五、系统优化：1.优化指纹采集和识别算法，提高系统的响应速度和准确性。

目录1引言 (1)** 指纹识别简介 (1)** 指纹识别原理 (1)** 指纹识别应用 (2)** 指纹识别技术的发展 (2)** 系统设计的目的 (3)** 课题背景 (3)2整体设计方案 (4)** 系统总体设计 (4)** 系统功能描述 (4)** 系统总体框架 (4)** 系统核心部件单片机 (5)** 单片机的选择 (5)** ATMEG16单片机的介绍 (7)** 单片机的复位电路 (9)** ATMEG16最小系统及晶振的选择 (10)** 液晶显示模块 (11)** HS12864-15C系列液晶的特点 (11)** HS12864-15C系列液晶的引脚功能 (12)** 液晶显示HS12864-15C的指令系统 (13)** 电源和指纹模块 (13)** ZAZ-010系列独立式指纹识别模块引脚功能 (14)** ZAZ-010系列指纹识别模块指令系统 (15)** 电源模块 (17)3系统软件的设计 (19)** 系统程序工作分析 (19)** 设计前准备工作 (19)** 单片机的程序设计 (20)** 键盘管理程序设计流程 (22)** LCD显示模块程序设计流程 (22)** 指纹通信模块的程序设计流程 (23)4实物的制作与调试 (24)** 电路的焊接 (24)** 电路和程序的调试 (25)** 单片机的程序下载 (25)** 串口调试 (25)** 液晶键盘调试 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1：串口调试子程序 (29)附录2：整体源程序 (31)附录3：硬件电路图 (48)致谢 (49)1引言我们今天的工作生活中，很多的场合都需要身份的认证，而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁，逐渐表现得有些力不从心。

怎样保护自己的重要文件资料，如何保证自己的隐私不被泄露？在传统的身份认证中，我们往往使用密码加密法，但是这种方法只是"防君子不防小人"。

指纹识别智能锁系统设计方案2.1 总体设计本系统使用嵌入式技术，基于STM32单片机并结合各类传感器设计一款指纹识别智能锁系统。

本系统使用模块化的设计思想，整体系统可以分为如下5个模块：分别是电源模块，STM32核心控制器模块，指纹识别传感器模块，GSM数据通信模块，舵机。

各个模块在核心控制芯片STM32的管理下，协调统一完成指纹识别智能锁系统的全部功能。

系统的总体设计框图如下图1所示，核心控制芯片STM32通过串口连接指纹识别模块与GSM通信模块，蜂鸣器的输出连接到STM32的内部IO口上，可以通过改变IO口的输出来实现蜂鸣器的功能，电源模块为整个系统供电，下载电路通过SWD的方式将编写好的程序烧写到芯片中。

图2.1 系统总体结构框图系统各部分功能如下：（1）电源模块：电源模块为整个系统进行供电，在整个系统中，分别有5V（指纹传感器模块，GSMM通信模块），3.3V（STM32核心控制器模块）的电源需求，为了满足指纹识别智能锁系统，本系统采用外部电源对整个系统供电，通过LM2596S-ADI降压芯片将12V外部电源降压成为5V电源，以满足系统对5V电源的需求，再通过AMS1117-3.3降压芯片将12V外部电源转化成为3.3V电源，为需求3.3V电源的模块供电。

（2）STM32核心控制芯片模块：该模块连接各个传感器块，对各模块进行控制以实现预计功能。

本设计使用STM32F103ZET6作为核心控制芯片，该单片机的工作晶振频率为8MHz，此部分电路包括一个启动方式选择电路和一个由电容和电阻构成的复位电路。

（3）指纹识别传感器模块：该模块由电容式指纹传感器与DSP运算芯片组成，可以实现对指纹图像的对比，存储等系统功能。

（4）GSM数据通信模块：该模块用于构建通信网络，实现下位机与上位机之间的通信。

（5）舵机：该模块实现了系统对滑块的控制，使得隐藏的锁芯得以实现。

2.2 方案论证本方案论证主要讨论在本设计中，关键性器件的型号的选用，并将选择芯片与其他同类芯片进行比较。

基于单片机指纹识别电子密码锁的设计摘要：针对性价比很高的单片机在指纹识别技术中应用越来越广泛。

提出一种基于单片机的指纹识别电子密码锁的设计方法，实现了传统锁到新型指纹锁的转化。

该方法采用Atmeg16单片机原理，实现了单片机对指纹识别和加密的控制过程。

采用Altium Designer软件对自动指纹识别系统电路进行了设计，并进行了模拟实验和实物制作，实验结果充分证明了这种设计的可行性，对指纹识别密码锁的设计和研发具有一定的指导意义。

关键词：指纹识别；模块化；指纹；Atmeg16单片机0 引言随着现在技术的快速发展，指纹采集技术在生活中应用越来越广泛。

指纹信息成为我们验证身份的简单而又快捷的方法。

指纹辨别与指纹验证在识别身份中成为一项关键技术。

在实际应用中，首先在指纹库提取一个指纹信息，然后我们现在采集大量人的信息与之前提取的信息对比来辨别是不是我们需要的信息。

指纹纹路分为三种：环形纹路，弓形纹路和螺旋形纹路，这三种纹路是最基本的纹路其余的纹路都是基于这三种纹路演化的，但是在庞大的指纹库中直接搜索某一个指纹计算量是非常大的，但是利用这一基本的分类能使检索的速度与准确性大大的提高。

1 基本原理系统的工作原理：当用户在使用时，首先指纹模块会感应手指在指纹模块上，指纹模块就会自检、初始化，处理器隔一段时间自检，液晶屏上显示。

指纹识别模块采集过程，在指纹模块中会对指纹进行拍照、处理、提取、保存、与库中匹配等一系列的过程，最后指纹模块会把对比的结果传给处理器，处理器收到信号匹配成功后，输出信号给光耦使光耦闭合大电流通过给指纹锁的执行机构，实现启锁功能。

2 硬件设计电子密码锁包括五个方面：光学指纹识别模块，锁内部机械机构（杠杆机械减速系统），指纹锁主板，外部锁机械，中央处理器单元。

2.1 中央处理器系统采用Atmeg16单片机作为主控制器。

Atmeg16单片机是一种低功耗的8位单片机片，16k字节的应用程序存储空间，1K 字节SRAM，32 个引脚，32 个通用工作寄存器，同时此单片机内部还有更程序调试的JTAG 接口三个灵活的定时器/计数器，模式（T / C），内部/外部中断，可编程串行USART，初始条件，8路串行接口，10个数模或者模数转换模块，具有内部振荡器，可编程看门狗定时器，SPI串行口，同时单片机拥有自己的省电模式。