基于嵌入式指纹识别系统设计-毕业论文Word文件下载.doc
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所在系：
自动化工程系
指导老师：
胡双喜
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IAREMBEDDEDWORKBENCH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；
TA0701
BasedontheEmbeddedFingerprintSystemDesign
ABSTRACT
Withtherapiddevelopmentoftechnology,moreandmorepeoplepayattentiontotheirpersonalprivacy,personalidentificationtherebyincreasingdemand.Sincethefingerprinthasauniqueinvariant,sothatfingerprintidentificationtechnologycomparedtotraditionalidentificationmethodstogether,moresecureandoperational,sobasedontheshortcomingsoftraditionalidentificationtechnologiescanbeovercome,fingerprintidentificationisincreasinglybeingrecognized.Basedonfingerprintauthenticationtechnology,fingerprintrecognitionisanimportanttool,ithasalwaysbeengenerallyrunonPCplatforms,butwiththerapiddevelopmentofmodernsociety,thedemandforfingerprintidentificationsystemontherise,whilethemarketforportabilityandeaseofuserequirementsmorehigher,fingerprintproductsaremovinginthedirectionofthedevelopmentofembeddedtechnology.
Thispaperintroducesthepurposeandsignificanceandmarketneedsfingerprintrecognitiontechnology,andgivestheprincipleofembeddedfingerprintidentificationsystem,aftertheadoptionoftheadvantagesanddisadvantagesoftraditionalauthenticationtechniquesproperanalysis,andfurtherproposedtheuseofbiometricsauthenticationmode,inwhich,basedonthedesignandimplementationofembeddedfingerprintidentificationsystem.
Alsoproposedarchitectureembeddedfingerprintidentificationsystem,includingfingerprintmodulebaseddesignofhardwarecircuit,firmwaresideimplementationandMSP430F2370masterchipUARTdriverimplementations.Inthedesignofembeddedfingerprintidentificationsystem,thehardwareusedhasacostadvantageofMSP430F2370chipasthemainchipandfingerprintTA0701chipandsystemdesignoftheappropriatepowerandUARTinterfacecircuit,embeddedfingerprintidentificationsystemhardwaremoduledesign.Intermsofsoftware,basedonbasedonthecharacteristicsofembeddedfingerprintidentificationsystem,thispaperdesignedfunctionmodules,includinginitialization,registration,fingerprintprocessing,login,delete,anderroralarm.UseIAREMBEDDEDWORKBENCHsoftwaredebuggingsoftwaresection.AndprogrammedintothechipusingserialdebuggingsoftwareSSCOM32_E666thesoftwarerunningtheproblemsofmonitor,modify,compilewithsoftwarecommands.Wedesignedandimplementedbasedontheembeddedhighsecurity,cost-effectivefingerprintrecognitionsystem.
KeyWords:
FingerprintIdentification;
EmbeddedSystem;
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
2.5UART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 17
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
3.4.2FLASH电路 20
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 45
天津理工大学中环信息学院2016届本科毕业设计说明书（论文）
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。
因此想要解决目前出现的这些问题，我们要必须加强对用户的身份信息的认证。
当今，基于生物特征的身份识别技术快速发展，在一定程度上可以从根本上解决基于传统的个人身份识别方法的缺陷。
我们知道的生物特征有个人的指纹信息和声音特征等，类似于其特殊的功能还有人们的特定生活习惯和特色口音。
这些就是日常生活中我们所熟知的生物特征。
个人身份识别领域应用生物特征的最主要原因是在于这些特征对于每一位识别者来说都是具有一定的特殊性的，而且这些特征都是唯一不可复制的，并且是很难在极短时间内发生巨大变化的，长时间稳定是它的显著特点。
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