楊爭(zhēng)輝，李多，葉樺

（東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，南京210096）

基于AS602的智能指紋鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊爭(zhēng)輝，李多，葉樺*

（東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，南京210096）

針對(duì)市場(chǎng)上指紋鎖存在著價(jià)格高、功耗高等問題，設(shè)計(jì)了一種低成本、低功耗的智能指紋鎖系統(tǒng)。STC12LE5A60S2作為核心處理器，對(duì)各模塊進(jìn)行控制。選用AS602作為指紋處理器，F(xiàn)PC1011F作為指紋采集器。從軟硬件方面進(jìn)行了低功耗設(shè)計(jì)，對(duì)密碼進(jìn)行TEA加密設(shè)置。采用了有限狀態(tài)機(jī)模型來進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，避免了大量標(biāo)志位與多層判斷的問題。最后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合測(cè)試，結(jié)果表明，本智能指紋鎖系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，指紋識(shí)別率高、識(shí)別速度快。

智能指紋鎖系統(tǒng)；AS602；低功耗；密碼加密（TEA算法）；有限狀態(tài)機(jī)模型

隨著社會(huì)的發(fā)展，信息化程度越來越高，在這信息膨脹的時(shí)代，人們對(duì)于個(gè)人隱私與個(gè)人財(cái)產(chǎn)的保護(hù)意識(shí)也不斷加強(qiáng)。指紋鎖也應(yīng)運(yùn)而生，作為指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用門鎖的代表，兩個(gè)顯著的特征決定了指紋鎖將成為未來門鎖行業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。一是安全性，指紋具有唯一性；二是方便性，相比其它生物類識(shí)別技術(shù)（臉譜、瞳孔、聲音、手掌等），手指更為適用，密碼開鎖容易忘記密碼，卡與鑰匙容易丟失與忘記攜帶，手指指紋更為方便。因此指紋鎖被廣泛運(yùn)用于政府機(jī)構(gòu)、銀行、高級(jí)公寓等需要絕對(duì)安全和隱私的場(chǎng)所［1］。

隨著電子商務(wù)的發(fā)展，家庭數(shù)字化的需求和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的普及，越來越多的家居民用領(lǐng)域需要智能指紋鎖系統(tǒng)。但由于平臺(tái)的規(guī)模、算法技術(shù)的獨(dú)創(chuàng)性保密性，使得指紋鎖的價(jià)格居高不下。因此，開發(fā)高性能、低成本、安全可靠的民用智能指紋鎖系統(tǒng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)空間［2］。

本智能指紋鎖系統(tǒng)主要有三大創(chuàng)新點(diǎn)：一是通過軟硬件設(shè)計(jì)來降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗，硬件設(shè)計(jì)主要通過供電模塊電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，軟件設(shè)計(jì)則采用動(dòng)態(tài)電源管理和優(yōu)化編譯的方式來實(shí)現(xiàn)；二是通過語音提示與觸摸按鍵的方式來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，幫助用戶更方便的進(jìn)行操作；三是對(duì)存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行加密處理，再存入非易失存儲(chǔ)器中，避免了直接從非易失存儲(chǔ)器中讀取密碼的風(fēng)險(xiǎn)。

1　智能指紋鎖系統(tǒng)功能需求

開門方式主要包含指紋開門，密碼開門和鑰匙開門（應(yīng)急使用，會(huì)觸發(fā)警報(bào)）。指紋開門需要杜絕假指模即需要活體識(shí)別，對(duì)真皮層、體溫、血液流動(dòng)都有著感應(yīng)；密碼開門需要具備防尾隨功能，比如密碼為12345678，那么在正確密碼之后加入最多8位數(shù)字都可以打開門，比如增加至12345678（12345678）等等，這樣防止了密碼被偷窺的情況。

指紋最多可以錄入99枚，其中ID號(hào)為1～3的為管理員指紋，可用于授權(quán)指紋和密碼操作，ID為1的指紋可以授權(quán)所有用戶，ID為2、3的指紋可以授權(quán)除ID為1以外的所有用戶；其他ID號(hào)為用戶指紋，只能開門，不能添加、刪除指紋。

密碼最多可以錄入10組，位數(shù)為8位。

時(shí)間設(shè)置用于通過USB導(dǎo)出開門記錄。

整個(gè)系統(tǒng)還帶有語音導(dǎo)航功能，全智能語音提示操作系統(tǒng)幫助用戶更方便的進(jìn)行操作。例如添加或刪除指紋、重設(shè)密碼等，避免了用戶的錯(cuò)誤操作，老人小孩也能輕松操作；TOUCH PAD觸摸屏技術(shù)，背光非機(jī)械式觸摸面板，反應(yīng)靈敏，觸感極佳。簡(jiǎn)潔、流暢、硬朗的設(shè)計(jì)，彰顯出鎖具的高貴、典雅、安全、健康。

2　智能指紋鎖系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1FPC1011F指紋傳感器及其接口

FPC1011F是瑞典FINGERPRINT CARDS AB（簡(jiǎn)稱FPC）公司推出的基于半導(dǎo)體硅電容效應(yīng)的指紋傳感器。其采取了獨(dú)創(chuàng)的反射式測(cè)量法，就像回聲原理一樣，發(fā)出的聲音越大，回聲就越大，這就增強(qiáng)探測(cè)信號(hào)。保證取得穩(wěn)定清晰的指紋圖像，同時(shí)探測(cè)信號(hào)增強(qiáng)也帶來了另一個(gè)好處，芯片表面的保護(hù)膜可以做得更厚（比同類厚10倍～25倍），擁有更厚的保護(hù)層這就意味著有更強(qiáng)的耐磨性（＞100萬次）和抗靜電能力（大于15 kV）［3］。每個(gè)硅傳感器等效于電容的一個(gè)極板，手指則是另一個(gè)極板，由于手指谷與脊離傳感器陣列的距離不同，產(chǎn)生不同的電容值，經(jīng)過運(yùn)算放大電路，形成不同的電壓值，通過內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換，獲得高質(zhì)量的數(shù)字指紋圖像［4］。FPC1011F在指紋采集質(zhì)量、耐用性等方面，均得到業(yè)內(nèi)人士的肯定，因此，本系統(tǒng)也采用FPC1011F作為指紋傳感器。

FPC1011F采用4線制SPI接口，與AS602指紋識(shí)別芯片連接通信，接口電路如圖1所示。

圖1　FPC1011F接口電路

2.2AS602指紋處理芯片及其接口

AS602芯片是杭州晟元公司為指紋USBKEY等應(yīng)用領(lǐng)域推出的32 bit RISC處理器內(nèi)核的安全芯片。其內(nèi)部集成指紋識(shí)別引擎，可以直接在芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)指紋身份認(rèn)證。內(nèi)嵌1 Mbyte大容量FLASH，支持USB 2.0協(xié)議的USB全速從控制器。芯片還集成了對(duì)稱和非對(duì)稱加解密硬核，可以硬件實(shí)現(xiàn)MD5算法、RSA算法。芯片支持多級(jí)基于硬件的保護(hù)機(jī)制，可以有效保護(hù)內(nèi)部數(shù)據(jù)、代碼的安全性［5］。

本系統(tǒng)利用AS602芯片來進(jìn)行指紋處理，而整個(gè)系統(tǒng)的邏輯功能則主要通過STC12LE5A60S2 MCU來實(shí)現(xiàn)。AS602支持UART模式，可以與微控制器進(jìn)行信息傳送。AS602的基本配置電路與接口電路分別如圖2、圖3所示。

圖2　AS602的基本配置電路

圖3　AS602與MCU通信接口電路

圖3中主要分為3個(gè)部分：

（1）MCU_TXD2、MCU_RXD2是與微MCUSTC12LE5A60S2進(jìn)行通信的串口端口。

（2）J2（USB）主要用來進(jìn)行芯片調(diào)試

（3）USART1_DIO1/PA11、USART1_CLK/PA10、USART1_DIO2/PA12是AS602與指紋傳感器FPC1011進(jìn)行通信的端口。

2.3電容式觸摸屏設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

與傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵相比，電容式觸摸感應(yīng)按鍵不僅美觀時(shí)尚，而且壽命長(zhǎng)、功耗小、成本低、體積小、持久耐用。人的手指觸碰后會(huì)改變其電容，從而通過檢測(cè)觸摸板的電容來確定是否有手指按下。其電容組成如下：

其中固有寄生電容CB由PCB材質(zhì)和結(jié)構(gòu)決定，它主要由銅盤與地之間的電容和電路形成的，一般就制作完成的觸摸板而言，該值是固定的。變化電容ΔC，主要指外界導(dǎo)體與PAD之間的寄生電容，通常也是檢測(cè)這個(gè)電容值的改變［6］。本系統(tǒng)采用SC12A芯片來進(jìn)行觸摸按鍵管理。SC12A是帶自校正的容性觸摸感應(yīng)器，可以檢測(cè)12個(gè)感應(yīng)盤是否被觸摸。它保持自動(dòng)校正，無需外部干預(yù)。它的按鍵輸出經(jīng)過完全的消抖處理，采用多接口I2C串行接口/BCD碼輸出。所有按鍵共用一個(gè)靈敏度電容，可以通過選用不同的靈敏電容來改變觸摸按鍵板的靈敏度。接口電路如圖4所示。

圖4　SC12A芯片接口電路

表1　觸摸板電容結(jié)構(gòu)常數(shù)（自上而下）

CDC是靈敏度設(shè)置電容，取值范圍是15 pF～100 pF，電容值越小靈敏度越高。但靈敏度越高，容易受到噪聲干擾，本系統(tǒng)中CDC電容選取為20 pF。

經(jīng)過查閱，當(dāng)CDC取最小值15 pF時(shí)，芯片可檢測(cè)到的最小電容為0.2 pF，即變化電容ΔC。

利用式（2）可以分別計(jì)算出每層介質(zhì)的電容值：式中：C為電容量；d為極板間極距；ε0為空介電常數(shù)（8.85 pF/m2）；εr為極板間介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)；S為極板的有效面積。

表2　觸摸板各介質(zhì)電容值（自上而下）

各介質(zhì)電容相當(dāng)于串聯(lián)構(gòu)成變化電容，利用公式（3）可以計(jì)算出最終的變化電容ΔC

經(jīng)過計(jì)算ΔC≈0.428 pF?ΔCmin，大于最小變化電容并有一定的余量。方案可行。

2.4低功耗電源管理設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在滿足用戶對(duì)性能需求的前提下，盡可能降低系統(tǒng)的能耗，延長(zhǎng)設(shè)備的待機(jī)時(shí)間。隨著市場(chǎng)對(duì)可移動(dòng)式嵌入式設(shè)備在體積和性能方面要求的不斷提升，嵌入式設(shè)備小體積、高性能與有限的電池能量之間的矛盾日益突出，嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)是解決這一矛盾的有效手段。它包括硬件低功耗設(shè)計(jì)和軟件低功耗設(shè)計(jì)兩個(gè)方面［7］。

本系統(tǒng)有3種供電方式：6 V電池（2組4節(jié)5號(hào)電池并聯(lián)）、9 V電池、USB供電。

6 V電池：為整個(gè)系統(tǒng)的主要供電方式。

9 V電池：應(yīng)急使用，防止6 V電池電量耗盡。

USB供電：系統(tǒng)調(diào)試使用。

這3種電源經(jīng)過電源選擇模塊后為整個(gè)系統(tǒng)供電。經(jīng)過3個(gè)穩(wěn)壓芯片的電壓調(diào)整，分成3組電源分別為MCU和電容觸摸、外圍電路、指紋識(shí)別模塊供電。電源模塊框圖如圖5所示。

圖5　電源模塊框圖

其中MUC可以工作在低功耗方式下，對(duì)于MCU外圍電路及指紋識(shí)別模塊，當(dāng)MCU處于低功耗模式時(shí)，MCU可以通過控制器使能端無效的方式來切斷電源，以減少功耗。這樣就可以最大程度上的減少整個(gè)系統(tǒng)的功耗。

3　智能指紋鎖系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1MCU與AS602的通信協(xié)議

智能指紋鎖系統(tǒng)中，AS602指紋識(shí)別芯片始終處于從屬地位（Slave mode），主機(jī)（Host）MCU需要通過不同的指令讓模塊完成各種功能。MCU可以通過UART串口協(xié)議與AS602通信，UART波特率為57.6 kbit/s，數(shù)據(jù)格式：8 bit數(shù)據(jù)位，2 bit停止位，無校驗(yàn)位。

主機(jī)的指令、模塊的應(yīng)答以及數(shù)據(jù)交換都是按照規(guī)定格式的數(shù)據(jù)包來進(jìn)行的。主機(jī)必須按照一定格式封裝要發(fā)送的指令或數(shù)據(jù)，也必須按相應(yīng)格式解析收到的數(shù)據(jù)包。

整個(gè)系統(tǒng)主要用了表3中的8個(gè)指令集。

表3　AS602指令集

由于沒有操作系統(tǒng)的支持，如果采用面向過程的方法，必然會(huì)引入大量的標(biāo)志位，出現(xiàn)大量、多層的判斷、轉(zhuǎn)移語句，導(dǎo)致程序的可讀性變差［8］。有限狀態(tài)機(jī)的靈活運(yùn)用可以減少程序中的判斷步驟，縮短程序執(zhí)行時(shí)間，提高單片機(jī)處理的實(shí)時(shí)性［9］。因此，對(duì)于指令的發(fā)送、解析、應(yīng)答采用狀態(tài)機(jī)的方式進(jìn)行處理，這樣可以減少標(biāo)志位與多層判斷。

3.2TEA密碼加密的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

如果將開鎖密碼采用直接存儲(chǔ)的方式，存在從EEPROM中直接讀取密碼的風(fēng)險(xiǎn)。考慮到密碼存儲(chǔ)的安全性，本系統(tǒng)將密碼通過TEA加密算法加密后，再存入EEPROM中。當(dāng)需要密碼驗(yàn)證時(shí)，則從EEPROM中提取出密碼進(jìn)行解密再進(jìn)行比對(duì)。由于將密鑰固化在code中燒寫進(jìn)單片機(jī)中，因此，其他人很難得知密鑰，這樣就大大提高了系統(tǒng)的安全性。

TEA算法采用擴(kuò)散和混亂方法，對(duì)64 bit的明文數(shù)據(jù)塊，用128位密鑰分組進(jìn)行加密，產(chǎn)生64 bit的密文數(shù)據(jù)塊，其循環(huán)輪數(shù)可根據(jù)加密強(qiáng)度需要設(shè)定［10］。

TEA加密算法過程［11］：

（a）初始化：

待加密的數(shù)據(jù)分成2部分v（0）和v（1），各32bits，y=v（0），z=v（1），Sum=0；

Delta=0X9E377989；

密鑰128比特分成相等4部分：k（0），k（1），k（2），k（3）

a=k（0），b=k（1），e=k（2），d=k（3），n=32；

（b）若n＞0則轉(zhuǎn)第c），否則轉(zhuǎn)d）。

（c）Sum=Sum+Delta；

y=y+（z<<4）+a^z+Sum（^z＞＞5）+b；

z=z+（y<<4）+c^y+Sum（^y＞＞5）+d；

n=n—l，轉(zhuǎn)第b）步。

（d）v（0）=y，v（1）=z，加密結(jié)束，密文在v（0）和v（1）中，共64位。同時(shí)，對(duì)對(duì)AES，RC5，TEA三種加密算法進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)與性能比較（硬件平臺(tái)：STC12LE5A60S2，22.1184 MHz晶振）。

表4　AES，RC5，TEA加密算法性能比較

對(duì)表4中測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：

（a）就資源（RAM、ROM）消耗而言，AES，RC5算法遠(yuǎn)大于TEA算法

（b）就時(shí)間（加密、解密）消耗而言，AES算法遠(yuǎn)高于RC5，TEA算法，RC5，TEA相差幾個(gè)毫秒

考慮到本系統(tǒng)采用STC12LE5A60S2單片機(jī)，1280字節(jié)的RAM，60K字節(jié)程序空間。選擇TEA加密算法。與AES相比，不存在S盒的“陷門”問題，具有更好的安全性能。另外，無論是硬件實(shí)現(xiàn)還是軟件實(shí)現(xiàn)，TEA都比AES、RC5更簡(jiǎn)單。因此，整個(gè)系統(tǒng)采用TEA算法對(duì)開鎖密碼進(jìn)行加密處理。

3.3低功耗的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

動(dòng)態(tài)電源管理在降低嵌入式系統(tǒng)功耗發(fā)揮著不可替代的作用，屬于操作系統(tǒng)級(jí)別的管理方式。動(dòng)態(tài)電源管理的本質(zhì)是一種電源管理的機(jī)制或策略，能夠在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，動(dòng)態(tài)地管理電源［12］。本系統(tǒng)采用STC12LE5A60S2作為MCU。STC12LE5A60S2單片機(jī)可以運(yùn)行3種省電模式以降低功耗，它們分別是：空閑模式，低速模式和掉電模式。正常工作模式下，STC12C5A60S2系列單片機(jī)的典型功耗是2 mA～7 mA，而掉電模式下的典型功耗是<0.1 μA，空閑模式下的典型功耗是<1.3 mA［13］。因此，可以采用動(dòng)態(tài)電源管理的方式減少整個(gè)系統(tǒng)的功耗。如果3 s內(nèi)無任何操作，則將MCU切換到掉電模式，并將外圍電路穩(wěn)壓芯片的使能端設(shè)為低電平，停止供電（參見硬件部分的電源管理），使整個(gè)系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，從而大大降低了系統(tǒng)功耗。休眠模式可以通過外部中斷進(jìn)行喚醒。

其次，對(duì)程序進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，如：減少冗余代碼，算法優(yōu)化等等，來實(shí)現(xiàn)低功耗的軟件設(shè)計(jì)。

4　測(cè)試

4.1功能測(cè)試

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的功能測(cè)試，完全可以達(dá)到前述智能指紋鎖系統(tǒng)功能需求?？梢詼?zhǔn)確的錄入、刪除指紋，識(shí)別指紋ID進(jìn)行指紋開鎖；也可以添加、刪除開鎖密碼，利用密碼開鎖。每步操作都會(huì)有相應(yīng)的語音提示，若長(zhǎng)時(shí)間沒有操作，會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)。

圖6　智能指紋鎖系統(tǒng)實(shí)物圖

4.2功耗測(cè)試

電池：南孚AA 1.5 V無汞堿性電池，型號(hào)：LR6，數(shù)量：8（4節(jié)串聯(lián)形成一組，兩組并聯(lián)）。

表5　初次測(cè)試結(jié)果單位：mA

表6　不同休眠模式的測(cè)試結(jié)果

待機(jī)時(shí)間理論分析：

表7　各模式理論工作時(shí)間

在軟件設(shè)計(jì)過程中，休眠采用掉電模式，假設(shè)：每天開鎖操作進(jìn)行3次，功能設(shè)置進(jìn)行3次，其余時(shí)間處于休眠狀態(tài)。經(jīng)過計(jì)算，8節(jié)（4節(jié)4節(jié)并聯(lián)）理論工作時(shí)間達(dá)到0.42年。

5　結(jié)論

本智能指紋鎖系統(tǒng)以STC12LE5A60S2作為核心處理器，AS602作為指紋處理芯片，F(xiàn)PC1011F作為指紋采集器，。通過語音提示與電容式觸摸屏來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。利用TEA加密算法，對(duì)開鎖密碼進(jìn)行加密，提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性。經(jīng)過功能測(cè)試，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)功能需求。從軟硬件方面都進(jìn)行了相應(yīng)的低功耗設(shè)計(jì)，其中包括芯片選型、電源管理、控制策略等，經(jīng)過功耗測(cè)試，本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低功耗目標(biāo)。其結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的智能指紋鎖系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，指紋識(shí)別率高、識(shí)別速度快，低功耗。

［1］王鑫.指紋鎖的市場(chǎng)需求與發(fā)展［J］.中國(guó)公共安全（綜合），2014，（24）：110-111.

［2］楊偉鈞.基于DSP的指紋鎖的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］.廣東工業(yè)大學(xué)，2008.

［3］Fingerprints公司.FPC1011F Area Sensor Package［Z］.Product Specification，2009.

［4］陳文燕，劉良勇.指紋傳感器FPC1011F在ARM9指紋采集系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.中北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，32（5）：642-647.

［5］鐘文東，林喜榮，戴曉清，等.采用AS602的指紋鑰匙應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.電子產(chǎn)品世界，2013，（4）：62-65.

［6］陳斌.電容式觸摸按鍵設(shè)計(jì)與專用芯片應(yīng)用［J］.電子世界，2014，（16）：281-281.

［7］梁晶.嵌入式系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)研究與實(shí)現(xiàn)［D］.華中科技大學(xué)，2004.

［8］管庶安.單片機(jī)程序的狀態(tài)機(jī)模型［J］.武漢工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，23（2）：1-2，9.

［9］黃新林，王鋼，劉春剛，等.有限狀態(tài)機(jī)在單片機(jī)編程中的應(yīng)用［J］.哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，13（4）：7-9.

［10］謝林栩.基于TEA加密算法在網(wǎng)絡(luò)傳輸中保護(hù)文件數(shù)據(jù)安全的應(yīng)用［J］.廣西師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，27（2）：76-80.

［11］朱璇，唐曉茜，殷建軍，等.基于單片機(jī)的智能加密電子密碼鎖設(shè)計(jì)［J］.輕工機(jī)械，2009，27（4）：76-78，82.

［12］姚偉.嵌入式系統(tǒng)低功耗軟件技術(shù)研究［J］.計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2011，21（1）：112-115.

［13］宏晶科技有限公司.STC12C5A60S2系列單片機(jī)數(shù)據(jù)手冊(cè)［DB/OL］.http：//www.stcmcu.com/datasheet/stc/STC-AD-PDF/ STC12C5A60S2.pdf，2013.

楊爭(zhēng)輝（1991-），男，漢族，山東省萊州市人，東南大學(xué)碩士研究生在讀，研究方向?yàn)槟Ｊ阶R(shí)別與智能系統(tǒng)，ZhengHuiY@foxmail.com；

葉樺（1961-），男，漢族，江蘇省南京市，東南大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槟Ｊ阶R(shí)別與智能系統(tǒng)，zhineng@seu.edu.cn。

The Design and Implementation of a Fingerprint Lock Based on AS602

YANG Zhenghui，LI Duo，YE Hua*
（School of Automation，Southeast University，Nanjing 210096，China）

Due to the high power consumption and high price of fingerprint lock on the market，the design of finger?print lock has the advantage of low cost，low power consumption.STC12LE5A60S2 is chosen as microprocessor to control different modules.AS602 is chosen to identify fingerprint，which controls the fingerprint sensor FPC1011F. The design of low power consumption consists of two parts：one is low power design of hardware and the other is low power design of software.TEA is used to encrypt the passwords.Finite state machine is used in programming to re?duce the judgment step and time.According to the results of the tests，the system is stable，safe and has reliable fin?gerprint identification rate，high recognition speed，low power consumption.

fingerprint lock；AS602；lower power consumption；encryption algorithm（TEA）；finite state machine

TM925.92

A

1005-9490（2016）02-0495-06

EEACC：721010.3969/j.issn.1005-9490.2016.02.049

2015-05-14修改日期：2015-06-08