下载文档原格式
基于单片机指纹识别系统设计一、引言随着科技的不断发展，身份识别技术在各个领域的应用越来越广泛。
传统的身份识别方式，如密码、钥匙等，存在着容易丢失、遗忘、被窃取等安全隐患。
而指纹识别作为一种生物识别技术，具有唯一性、稳定性和便捷性等优点，逐渐成为了身份识别领域的主流技术之一。
单片机作为一种微型计算机系统，具有体积小、成本低、性能可靠等特点，被广泛应用于各种控制系统中。
本文将介绍一种基于单片机的指纹识别系统的设计方案，旨在为相关领域的研究和应用提供参考。
二、系统总体设计（一）系统功能需求本指纹识别系统主要实现以下功能：1、指纹采集：能够采集用户的指纹图像。
2、指纹处理：对采集到的指纹图像进行预处理、特征提取和匹配等操作。
3、存储管理：能够存储用户的指纹模板，并对其进行有效的管理。
4、显示输出：能够将识别结果通过显示屏输出给用户。
5、通信接口：具备与其他设备进行通信的接口，如USB、蓝牙等。
（二）系统总体结构系统主要由指纹采集模块、单片机控制模块、指纹处理模块、存储模块、显示模块和通信模块等组成。
指纹采集模块负责采集用户的指纹图像，并将其传输给单片机控制模块。
单片机控制模块对采集到的指纹图像进行控制和处理，将处理结果传输给指纹处理模块进行进一步的分析和处理。
指纹处理模块完成指纹的特征提取和匹配等操作，并将结果返回给单片机控制模块。
存储模块用于存储用户的指纹模板和相关数据。
显示模块用于显示识别结果和系统状态等信息。
通信模块用于实现系统与其他设备之间的数据传输和通信。
三、硬件设计（一）指纹采集模块指纹采集模块是整个系统的关键部分，其性能直接影响到系统的识别准确率和速度。
目前，常用的指纹采集技术主要有光学式、电容式和超声波式等。
本系统采用电容式指纹采集模块，其具有体积小、分辨率高、采集速度快等优点。
（二）单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心部分，负责对系统的各个模块进行控制和协调。
本系统采用 STM32 系列单片机，其具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点，能够满足系统的控制需求。
《基于嵌入式系统的人脸考勤机的设计》篇一一、引言随着科技的不断进步，人脸识别技术已经广泛应用于各个领域，如安防、支付、考勤等。
人脸考勤机作为企业、学校等单位管理员工出勤的重要工具，其设计及性能的优劣直接影响到管理效率及员工的工作体验。
本文将介绍一种基于嵌入式系统的人脸考勤机的设计，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、系统架构设计基于嵌入式系统的人脸考勤机主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括嵌入式处理器、摄像头、存储器等；软件部分则包括操作系统、人脸识别算法、数据库等。
1. 硬件设计硬件部分的核心是嵌入式处理器，其性能直接决定了人脸考勤机的处理速度及稳定性。
我们选用高性能的嵌入式处理器，如ARM或MIPS架构的处理器，以保证系统的运行效率。
此外，还需配备高像素的摄像头，以捕捉清晰的人脸图像。
存储器则负责存储人脸图像数据、考勤记录等信息。
2. 软件设计软件部分包括操作系统、人脸识别算法、数据库等。
操作系统选用实时性较强的嵌入式操作系统，如Linux或RTOS。
人脸识别算法是系统的核心，我们选用成熟的人脸识别算法，如基于深度学习的人脸识别算法，以提高识别的准确性和速度。
数据库则用于存储人脸图像数据、考勤记录等信息，方便后续的数据查询和管理。
三、功能实现基于嵌入式系统的人脸考勤机具有以下功能：1. 人脸图像采集：通过高清摄像头采集员工的人脸图像。
2. 人脸识别：通过人脸识别算法对采集到的人脸图像进行识别，并与数据库中的人脸数据进行比对，以确认员工的身份。
3. 考勤记录：记录员工的考勤信息，包括进出时间、迟到、早退等。
4. 数据管理：对考勤数据进行存储、查询、统计等管理操作。
5. 报警功能：当员工未按时到岗或离岗时，系统可发出报警信息，以便管理员及时处理。
四、优势与展望基于嵌入式系统的人脸考勤机具有以下优势：1. 识别准确：采用成熟的人脸识别算法，提高识别的准确性和速度。
2. 操作简便：员工只需在考勤机上刷脸即可完成考勤，操作简便快捷。
《基于Qt的嵌入式linux指纹识别系统GUI的实现》篇一一、引言随着科技的不断进步，嵌入式系统在日常生活中的应用越来越广泛。
其中，嵌入式Linux系统以其出色的性能和强大的开发支持成为热门的选择。
基于这一平台，开发一个具有图形用户界面（GUI）的指纹识别系统具有极大的实用价值。
本文将探讨基于Qt框架的嵌入式Linux指纹识别系统的GUI实现。
二、Qt框架简介Qt是一款用于开发GUI应用程序的跨平台C++库。
它提供了丰富的API和工具，可以快速构建具有专业外观和感觉的应用程序。
Qt的信号与槽机制使得软件设计更加灵活，同时其良好的跨平台性使得基于Qt的应用程序可以在不同的操作系统上运行。
三、系统需求分析在实现基于Qt的嵌入式Linux指纹识别系统GUI之前，我们需要对系统进行需求分析。
首先，我们需要明确系统的功能需求，如指纹采集、指纹识别、用户管理等。
其次，我们需要考虑系统的性能需求，如响应速度、稳定性等。
最后，我们还需要考虑系统的界面需求，如界面布局、交互设计等。
四、系统设计在系统设计阶段，我们需要对系统进行整体规划。
首先，我们需要选择合适的Qt版本和开发环境。
其次，我们需要设计系统的整体架构，包括指纹采集模块、指纹识别模块、用户管理模块等。
最后，我们需要设计系统的界面布局和交互流程。
五、GUI实现1. 界面布局设计：我们采用Qt Designer工具进行界面布局设计。
通过拖拽控件和设置属性，我们可以快速地设计出符合需求的界面。
2. 控件实现：根据界面布局设计，我们需要实现相应的控件功能。
例如，指纹采集区域的控件需要能够实现指纹图像的采集和显示；用户管理区域的控件需要能够实现用户的添加、删除和修改等操作。
3. 信号与槽机制：Qt的信号与槽机制是实现控件之间通信的重要手段。
我们需要在适当的时机触发相应的信号，并通过槽函数实现相应的功能。
例如，当用户点击“识别”按钮时，触发识别信号，通过槽函数实现指纹识别功能。
基于linux的嵌入式网络指纹识别系统研究与设计摘要：本文基于linux设计嵌入式网络指纹识别系统，该系统的特点是，设计基于linux多任务并发环境，终端的处理速度快，系统吞吐量大；设计网络传输模块，指纹采集网络化，优化了目前网络识别系统的方案，减小了网络传输负载。
关键词：指纹识别；linux；网络；fps200中图分类号：tp391.41 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012）17-0000-021 概述指纹识别系统已经深入到了工作和生活的各个领域，指纹识别的产品随处可见。
指纹识别系统主要有基于pc的和嵌入式指纹识别系统，基于服务器—终端的网络指纹识别系统能够综合两种指纹识别系统的优点，目前网络指纹识别系统有两种方案：一种是在采集端进行指纹识别的所有工作，服务器只负责记录结果，这种方案对嵌入式终端的处理能力要求高；另一种是将图像数据发送到服务器，传输数据量很大，而且浪费了终端的计算处理能力。
本文的方案是采集指纹图像，经过处理和匹配之后，如果匹配不成功则发送预处理之后的图像数据到服务器进行匹配识别。
这种方案由于不用每幅图像都传输，因此可以减轻传输压力，也可以充分利用终端的处理能力。
2 硬件部分设计该设计的图像采集芯片是fps200，fps200指纹传感器是电容式半导体传感器，关键区域是300*256的二维传感阵列组成。
指纹图像获取的原理是：指纹压上传感区域的时候，根据当前电压和vdd 电压获取电容值，这些电容值经过处理可以得到图像。
释放之前的电压可以由用户设置。
fps200的工作方式有usb，mcu，spi的方式，fps200可以再usb 模式下作为标准的usb设备，不需额外设计控制器，满足usb的所有规范。
mcu的方式是处理器总线模式，传输线路较多，传输速度比较快。
spi的方式是连接比较简单的方式，本文采用这种连接，mosi连接spihost/gpf9，mosi连接spihiso/gpf8，sclk连接gpf7，cs0连接gpg2。
毕业设计基于嵌入式指纹识别系统设计*名：**学号：********班级：12电气1专业：电气工程及其自动化所在系：自动化工程系指导老师：***基于嵌入式指纹识别系统设计摘要随着科技的蓬勃发展，人们越来越重视自己的个人隐私，由此个人身份识别的需求日益增加。
由于指纹拥有独特的不变性，使得指纹识别技术与传统的身份识别方法相比起来，更加的安全和可操作，所以基于传统的身份识别技术的不足可以被克服，指纹识别日益被认可。
基于指纹认证技术，指纹识别是一个重要手段，其历来通常在PC平台上运行，但随着现代社会的高速发展，指纹识别系统的需求不断提升，同时市场对便携性和易用性的要求更加走高，指纹产品正在朝着嵌入式技术的发展方向。
本文首先介绍了指纹识别技术的研究目的与意义和市场需求，并且给出了嵌入式指纹识别系统的原理，在通过对传统身份认证技术的优缺点进行适当分析后，进而提出了利用生物特征识别的身份认证方式，在它的基础上，设计并实现嵌入式指纹识别系统。
同时提出了嵌入式指纹识别系统的体系架构，主要包括基于指纹模块的设计与实现和MSP430F2370主控芯片的硬件电路、固件端UART 驱动的实现。
在嵌入式指纹识别系统的设计中，硬件方面采用具有性价比优势的MSP430F2370芯片作为主控芯片和TA0701的指纹芯片，并为系统设计了相应的电源和UART接口电路，实现了嵌入式指纹识别系统硬件模块的设计。
在软件方面，根据基于嵌入式的指纹识别系统的特点，本文设计的功能模块包括初始化、注册、指纹处理、登录、删除和出错报警。
使用IAR EMBEDDED WORKBENCH软件进行软件部分的调试。
并将程序烧写到芯片中，使用串口调试软件SSCOM32_E666对软件运行过程中存在的问题进行监视，配合编译软件进行命令的修改。
设计并实现了基于嵌入式的高安全性、高性价比的指纹识别系统。
关键字：指纹识别；嵌入式系统；UART；MSP430；TA0701Based on the Embedded Fingerprint System DesignABSTRACTWith the rapid development of technology, more and more people pay attention to their personal privacy, personal identification thereby increasing demand. Since the fingerprint has a unique invariant, so that fingerprint identification technology compared to traditional identification methods together, more secure and operational, so based on the shortcomings of traditional identification technologies can be overcome, fingerprint identification is increasingly being recognized. Based on fingerprint authentication technology, fingerprint recognition is an important tool, it has always been generally run on PC platforms, but with the rapid development of modern society, the demand for fingerprint identification system on the rise, while the market for portability and ease of use requirements more higher, fingerprint products are moving in the direction of the development of embedded technology.This paper introduces the purpose and significance and market needs fingerprint recognition technology, and gives the principle of embedded fingerprint identification system, after the adoption of the advantages and disadvantages of traditional authentication techniques proper analysis, and further proposed the use of biometrics authentication mode, in which, based on the design and implementation of embedded fingerprint identification system.Also proposed architecture embedded fingerprint identification system, including fingerprint module based design of hardware circuit, firmware side implementation and MSP430F2370 master chip UART driver implementations. In the design of embedded fingerprint identification system, the hardware used has a cost advantage of MSP430F2370 chip as the main chip and fingerprint TA0701 chip and system design of the appropriate power and UART interface circuit, embedded fingerprint identification system hardware module design. In terms of software, based on based on the characteristics of embedded fingerprint identification system, this paper designed function modules, including initialization, registration, fingerprint processing, log in, delete, and error alarm. Use IAR EMBEDDED WORKBENCH software debugging software section. And programmed into the chip using serial debugging software SSCOM32_E666 the software running the problems of monitor, modify, compile with software commands. We designed and implemented based on the embedded high security, cost-effective fingerprint recognition system.Key Words:Fingerprint Identification;Embedded System; UART; MSP430;TA0701.目录第一章绪论 (1)1.1 课题的研究目的与意义 (1)1.2 机器人的市场需求 (1)1.3 国内外发展现状 (2)1.4 论文研究内容及基本结构 (3)第二章课题设计方案的选型 (5)2.1 生物特征识别技术概述 (5)2.2 指纹识别技术介绍 (6)2.3指纹采集传感器技术 (8)2.4 关于MSP430单片机的概述 (9)2.5 UART串口通信 (9)2.6小节 (11)第三章嵌入式指纹识别系统硬件的设计 (12)3.1 嵌入式指纹识别系统的硬件结构 (12)3.1.1嵌入式指纹识别系统结构图 (12)3.1.2 硬件框图 (12)3.2 主控芯片选型 (13)3.2.1 选择具体的主控芯片类型 (13)3.2.2 指令系统 (15)3.2.3 寄存器描述 (15)3.3 指纹模块选型 (17)3.3.1指纹模块组 (17)3.3.2管脚分配 (18)3.3.3指纹处理芯片 (18)3.4电路原理图的设计与实现 (19)3.4.1 指纹模块电路 (20)3.4.2 FLASH电路 (21)3.4.3电压调整电路 (21)3.4.4U转串电路 (21)3.4.5烧写电路 (22)3.4.6电源电路 (23)3.4.7显示电路 (23)3.4.8按键电路 (24)3.5硬件实物 (24)3.6硬件调试 (24)3.7 小节 (25)第四章嵌入式指纹系统软件部分与实现 (26)4.1 整体结构 (26)4.2软件的总框图 (26)4.3软件系统的设计与实现 (27)4.3.1软件主工作流程 (27)4.3.2初始化模块实现 (28)4.3.3用户注册模块实现 (29)4.3.4指纹处理模块实现 (33)4.3.5登录 (35)4.3.6删除 (37)4.4软件调试 (38)4.4.1程序的编译 (39)4.4.2程序的烧写 (40)4.5小结 (42)第五章总结与展望 (43)参考文献 (44)致谢 (44)第一章绪论1.1 课题的研究目的与意义本课题的主要来源是人们在生产实践中对指纹识别系统的需求，随着社会日新月异的变化，个人身份识别在各种行业中的应用无处不在，同时也因为智能技术应用的快速发展个人身份识别的应用变得日益增长。
出于这个原因，传统身份识别方法在与其相比较下的局限性和缺陷体现的也日益突出。
当前基于传统识别方法的机械钥匙，用户账号与密码相结合以及智能IC卡等都存在着会丢失，被他人轻易复制和被盗用的极大隐患，由于这些弊端用户的满意程度变低以及体验感觉变差，使得传统产品的推广普及便受到了很大的局限，而这些正是由于传统身份认证操作对象并不是被识别人本身，存在很大的缺陷而导致的。
