譚花花

摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的安全體系面臨著巨大的挑戰(zhàn)。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有了新的啟示。指紋識(shí)別模塊的發(fā)展是處理指紋圖像的決策問題，如何實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的應(yīng)用已成為處理問題的迫切需要。本文以STM32控制核心以指紋圖像傳感器作為根，實(shí)現(xiàn)了輸入指紋模板的指紋控制作品。

關(guān)鍵詞：STM32；指紋識(shí)別；圖像傳感器

0引言安全是人類社會(huì)不可或缺的一項(xiàng)內(nèi)容，因此發(fā)展各式各樣的安全系統(tǒng)，如個(gè)人密碼，磁卡等技術(shù)。事物的唯一標(biāo)志，可以容易的識(shí)別出事物的所有者。本文的主要研究?jī)?nèi)容是指紋模塊采集人的指紋唯一性數(shù)據(jù)和液晶驅(qū)動(dòng)顯示的原理研究，完成輸入按鍵的鍵值的識(shí)別，根據(jù)采集到的信息控制鎖具的開關(guān)。

1整體設(shè)計(jì)方案

因?yàn)閭€(gè)人手指的指紋具有唯一性的特點(diǎn)，其破解難度是非常大的，這造就了產(chǎn)品的加密度也是非常高的。根據(jù)指紋識(shí)別的原理來說，本質(zhì)上是圖像的識(shí)別，采取了用硬件電路代替指紋數(shù)據(jù)的編碼，本作品由按鍵來當(dāng)做數(shù)字密碼鎖，先由用戶輸入數(shù)字密碼，然后再啟動(dòng)指紋模塊，進(jìn)行指紋識(shí)別，指紋識(shí)別作為系統(tǒng)的主要防盜手段，當(dāng)手指一按傳感器，則立即獲取圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行指紋庫(kù)的對(duì)比，判斷是否為電動(dòng)車持有者的指紋，再進(jìn)行后續(xù)的操作。

本作品的主要功能有兩個(gè)，指紋的確認(rèn)和系統(tǒng)的登陸：

（1）登陸：體驗(yàn)指紋模組用戶手指連續(xù)兩次采集指紋模板系統(tǒng)，指紋圖像采集并存儲(chǔ)在每一個(gè)指紋模板的指紋模板合成中儲(chǔ)存在儲(chǔ)能儲(chǔ)能中有一個(gè)身份證號(hào)碼。

（2）指紋比較：即先完成用戶手指的指紋采集，然后獲取到用戶指紋的特征數(shù)據(jù)并保存到STM32內(nèi)部中，當(dāng)用戶進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，則需要再次進(jìn)行指紋采集，然后由STM32與系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的指紋進(jìn)行對(duì)比，確認(rèn)是否為相關(guān)用戶。

2 系統(tǒng)總體框架

系統(tǒng)的總體是由STM32為中心，做為各個(gè)模塊的信息處理和交流的場(chǎng)所，完成指紋的采集，用戶按鍵的動(dòng)作識(shí)別和相關(guān)信息的顯示，最終控制電子鎖。系統(tǒng)的總體框圖如下圖1-1所示：

系統(tǒng)由STM32作為信息的交流處理中心，把指紋模塊，按鍵模塊，電機(jī)模塊和顯示模塊組合起來控制電動(dòng)車的電子鎖，電子鎖由相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)，并留有單片機(jī)的控制接口。

3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主要是基于STM32為核心的結(jié)合相應(yīng)的矩陣式按鍵電路和本系統(tǒng)的主要研究對(duì)象即指紋采集模塊，并通過OLED顯示屏把指紋及用戶相關(guān)的信息顯示出來，硬件包括外圍電路的設(shè)計(jì)，ATK-AS608電路、指紋模塊、液晶矩陣鍵盤電路顯示電路。

3.1指紋模塊ATK-AS608電路

指紋模塊以高性能的數(shù)據(jù)處理器DSP為核心，結(jié)合測(cè)定儀AS601指紋數(shù)據(jù)收集，結(jié)合光學(xué)指紋傳感器。在閱讀的指紋圖像，潮濕的手指有更好的圖像質(zhì)量，適用于廣泛的人。ATK - AS608模塊提供了豐富的命令集，允許用戶開發(fā)強(qiáng)大的指紋識(shí)別應(yīng)用程序。面對(duì)不同的應(yīng)用程序，用戶可以設(shè)置不同級(jí)別的安全性。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)主要基于硬件電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了面向系統(tǒng)的性能，包括指紋辨認(rèn)程序，矩陣鍵盤程序設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)，伺服OLED液晶顯示程序設(shè)計(jì)部分。

4.1 整體程序流程圖

根據(jù)系統(tǒng)功能分析結(jié)合程序設(shè)計(jì)，提出了如如圖4-1所示的系統(tǒng)的整體流程圖：

4.2 指紋辨認(rèn)程序設(shè)計(jì)

指紋模塊采用UART和STM32通信，并以數(shù)據(jù)包的形式接收和發(fā)送命令、數(shù)據(jù)和結(jié)果。

指紋的采集是通過指紋采集模塊來進(jìn)行的，根據(jù)程序的設(shè)計(jì)，用戶需要進(jìn)行多個(gè)手指的指紋數(shù)據(jù)采集，采集之后，通過stm32的程序處理轉(zhuǎn)化成圖像信息，并為這些圖像信息建立一個(gè)編號(hào)，用于用戶的指紋數(shù)據(jù)管理，并把這些數(shù)據(jù)做成指紋模板，用來準(zhǔn)確的判斷用戶的指紋。

5結(jié)論

指紋技術(shù)運(yùn)用在鎖上是指紋識(shí)別技術(shù)一次新的運(yùn)用，也是向市場(chǎng)推進(jìn)的必有的一步，本文嘗試制作完成了基于指紋識(shí)別技術(shù)的電動(dòng)車車鎖。指紋技術(shù)是一項(xiàng)全新的技術(shù)，其使用價(jià)值是非常高的，運(yùn)用于電動(dòng)車上，其安全性非常高。從目前市場(chǎng)角度來說，指紋識(shí)別技術(shù)運(yùn)用與更多的產(chǎn)品上將會(huì)產(chǎn)品非常大的價(jià)值，在未來將會(huì)替代傳統(tǒng)的安全技術(shù)，因此，指紋識(shí)別技術(shù)值得我們?nèi)パ芯俊?/p>

參考文獻(xiàn)

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