郭訓(xùn)深　陳萌湖

[摘 要] 傳統(tǒng)的指紋簽到儀系統(tǒng)龐大、管理復(fù)雜，最重要的是在使用該系統(tǒng)時(shí)需要花費(fèi)大量的成本。新研究出來的一款小型指紋簽到儀能夠很好地解決傳統(tǒng)簽到儀存在的問題。新設(shè)計(jì)出來的簽到儀主要運(yùn)用單片控制技術(shù)和光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)。將對(duì)新型指紋簽到儀的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)樽x者提供參考意見。

[關(guān)鍵詞] 指紋;簽到儀;使用原理

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)于準(zhǔn)確識(shí)別個(gè)人身份的需求越來越大。傳統(tǒng)的鑰匙、密碼、證件等識(shí)別技術(shù)已經(jīng)難以跟上時(shí)代發(fā)展的需求。為了更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，出現(xiàn)了越來越多的新型身份鑒別技術(shù)，如指紋識(shí)別、聲紋識(shí)別等。特別是指紋識(shí)別技術(shù)，到目前為止是準(zhǔn)確性最高的身份識(shí)別技術(shù)。一般來說，人體充分發(fā)育之后，指紋特征并不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，即使手指受到損傷也不會(huì)影響到指紋的識(shí)別，不僅這樣，手指受傷還會(huì)為指紋鑒定提供新的特征，并不會(huì)影響到指紋的身份識(shí)別。此外，世界上并不存在指紋完全相同的兩人，因此指紋識(shí)別是鑒定身份最好的一個(gè)選擇。在新型的指紋識(shí)別技術(shù)中，指紋識(shí)別由于準(zhǔn)確性特別高、操作方便、具有獨(dú)特特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用到身份鑒定中。目前，指紋識(shí)別技術(shù)主要運(yùn)用在手機(jī)解鎖、移動(dòng)支付上。本文將對(duì)一種小型的指紋簽到儀進(jìn)行分析，這樣一種低成本、高穩(wěn)定性的指紋簽到儀估計(jì)在日后的生產(chǎn)過程中會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

一、指紋識(shí)別技術(shù)分析

指紋識(shí)別的原理并不復(fù)雜，因?yàn)槿说氖种副砥ど掀つw凹凸不一致，在進(jìn)行指紋識(shí)別時(shí)就會(huì)形成指紋圖案，不同的人有著不同的手指紋路，在進(jìn)行識(shí)別時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不同的圖案、斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)，這些都是識(shí)別身份的特征。指紋識(shí)別系統(tǒng)對(duì)人體內(nèi)的指紋進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)原先采集到的指紋進(jìn)行采集、分析和比對(duì)，自動(dòng)、迅速、準(zhǔn)確地分析出個(gè)人身份。指紋識(shí)別一般都會(huì)運(yùn)用到光學(xué)式指紋模塊、電容式指紋模塊和射頻式指紋模塊這三個(gè)模塊。設(shè)計(jì)該小型指紋簽到儀主要目的是為滿足小型企業(yè)以及學(xué)校等小規(guī)模人群統(tǒng)計(jì)的需求，因此在設(shè)計(jì)時(shí)并不需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，同時(shí)該數(shù)據(jù)所用到的花費(fèi)也不多。因此，研究小型指紋簽到儀，只需要對(duì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研制即可。

二、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

小型簽到儀主要是采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，即在設(shè)計(jì)時(shí)將硬件部分分塊。在設(shè)計(jì)時(shí)采取模塊化設(shè)計(jì)能夠促使設(shè)計(jì)思路清晰，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的相關(guān)問題，以便及時(shí)對(duì)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行更新。小型的指紋簽到儀主要分為微控制器模塊、指紋模塊、液晶顯示模塊等。

硬件設(shè)計(jì)時(shí)，各個(gè)硬件模塊主要是運(yùn)用光學(xué)原理進(jìn)行識(shí)別，對(duì)所需要使用的光學(xué)指紋模塊也要進(jìn)行選擇，控制好流經(jīng)小型簽到儀的電流，合理地選擇硬盤，確保原先錄入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在指紋識(shí)別儀上。小型簽到儀也選擇使用液晶顯示屏，能夠有效地將識(shí)別數(shù)據(jù)及時(shí)顯示出來。

三、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

小型簽到儀主要需要運(yùn)用到Keil中的軟件設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)會(huì)運(yùn)用C語言編程程序，也會(huì)使用模塊化編程，以便進(jìn)行指紋識(shí)別。該系統(tǒng)還會(huì)運(yùn)用指紋程序模塊以便對(duì)采集到的指紋進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)也需要采用液晶程序模塊以便將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)顯示出來，還會(huì)運(yùn)用存儲(chǔ)程序模塊、矩陣按鍵程序模塊和主函數(shù)模塊等。

但是在設(shè)計(jì)小型指紋簽到儀時(shí)需要選擇好指紋程序模塊，這是指紋簽到儀的核心程序，這樣才能將采集到的指紋進(jìn)行錄入和識(shí)別。簽到儀中存在的指紋識(shí)別系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降闹讣y圖像進(jìn)行識(shí)別，將采集到的圖片進(jìn)行分割和增值化處理，將所收集到的數(shù)據(jù)細(xì)化處理，與原先已錄入的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過對(duì)采集到的指紋特征進(jìn)行對(duì)比，判斷出指紋的信息身份來源，有效地識(shí)別出指紋的具體來源。這些功能都可以通過指紋模塊來實(shí)現(xiàn)。

四、軟硬件調(diào)試與結(jié)論

在設(shè)計(jì)小型簽到儀時(shí)需要將硬件PCB圖制作成PCB板，在該板上焊接器件就設(shè)計(jì)出了硬件系統(tǒng)。當(dāng)完成軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，就需要將原先設(shè)計(jì)好的硬件系統(tǒng)植入到原先的軟件系統(tǒng)中。之后對(duì)軟硬件進(jìn)行調(diào)節(jié)，小型的指紋簽到儀實(shí)物就完成了。

經(jīng)過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小型簽到儀只要采用了單片控制技術(shù)和光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)就可以很好地對(duì)采集到的身份進(jìn)行識(shí)別。該小型指紋簽到儀由于體型小、便于攜帶、所需要花費(fèi)的資金少，被廣泛地應(yīng)用到小型企業(yè)和學(xué)校中。

隨著新型技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于信息技術(shù)的要求也在不斷加強(qiáng)，識(shí)別人體身份的設(shè)備也在不斷更新，以便準(zhǔn)確地識(shí)別出身份信息，滿足人們對(duì)身份鑒定的需求，準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出到場(chǎng)的人員。

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[作者單位]

贛州農(nóng)業(yè)學(xué)校

（編輯：薄躍華）