基于STM32指纹识别答辩PPT(简洁).pptx

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巢湖学院2020届本科毕业论文（设计）答辩基于STM32的指纹识别门禁系统的设计与实现姓名：

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刘运目录01选题意义及目的系统概述及选型020304系统程序设计05总结与展望系统功能测试选题意义及目的01随着时代的发展，社会越来越需要高效、可靠的身份识别系统。

传统的个人身份鉴别手段（如钥匙、密码、磁卡、IC卡等）具有可假冒、可伪造、可盗用、可破译等缺点，已不能完全满足现代社会安全防范的需要。

科技的发展让我们有了新的选择生物识别技术生物识别是当今数字化生活中最高级别的安全密钥系统，而指纹识别是对人体最不构成侵犯且方便、实用、可靠、价格便宜的一种生物识别技术。

为满足现代社会安全防范的需要，应用指纹识别的门禁系统是至关重要的。

1.选题背景和意义我们今天的工作生活中，很多的场合都需要身份的认证，而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁，逐渐表现得有些力不从心。

为了帮助用户保护自己的财产安全，提出了基于STM32的指纹识别门禁系统。

该系统可通过密码，指纹两种方式进行身份认证，安全可靠，操作简单，极大的提高了用户的财产安全。

2.系统设计的目的系统概述及选型02根据门禁系统的特点和用户的需求，提出密码，指纹两种解锁方式，来提高系统的安全。

系统选用了STM32中F103系列芯片，性能高，引脚多，内存大，非常符合本系统的需求。

在STM32F103系列的芯片中，选取了STM32F103C8T6开发板为系统主体，使用AS608作为指纹识别模块，0.96寸OLED显示屏作为系统的主显，SG90舵机用来模拟门的打开和关闭，4*4矩阵键盘模块用作数字键和功能键。

1.系统整体概述及结构STM32F1主控板OLED屏幕SG90舵机AS608指纹识别模块4*4矩阵键盘总体设计框图STM32F103是STM32F1系列中的增强型系列，使用高性能的ARMCortex-M3的32位内核，其程序存储器FLASH容量是64KB（64Kx8bit），RAM容量是20KB（20Kx8bit），2个12bitADC合计12路通道（外部通道只有PA0到PA7、PB0到PB1，并不是18通道），37个通用I/O口（PA0-PA15、PB0-PB15、PC13-PC15、PD0-PD1），4个16bit定时器（TIM1（高级控制定时器，带死区插入，常用于产生PWM控制电机）、TIM2、TIM3、TIM4），2*IIC，2*SPI，3*USART，1*CAN，工作电压2V3.6V，工作温度为-40C85C，系统时钟最高可到72MHz（一般是由8MHz的外部时钟经锁相环9倍频到72MHz）。

该系统中，采用STM32F103RCT6当作主控，I/O口较多，拓展性大。

STM32F103C8T612.系统主体光学指纹模块采用了国内著名指纹识别芯片公司杭州晟元芯片（Synochip）技术有限公司的AS608指纹识别芯片。

芯片内置DSP运算单元，集成了指纹识别算法，能高效快速采集图像并识别指纹特征。

模组配备了串口、USB通讯接口，用户无需研究复杂的图像处理及指纹识别算法只需通过简单的串口、USB按照通讯协议便可控制模组。

可应用于指纹门禁系统。

AS608光学指纹模块1系统所用的驱动芯片为SSD1306；其具有内部升压功能。

工作电压为3.3V，工作温度在-4070度，接口类型为IIC接口，只需要4个管脚就能实现OLED的驱动，从而实现数据的显示。

0.96寸OLED显示屏模块23.模块的选型系统中选用SG90舵机用来模拟实物中门的打开和关闭。

工作电压范围：

4.8V-6V，转动角度范围：

0-180，由3根引脚控制，舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。

采用PWM控制的方式来进行舵机的操纵，需要MCU产生一个20ms的脉冲信号，以0.5ms到2.5ms的高电平来控制舵机的角度SG90舵机模块3系统中选用4*4矩阵键盘用作数字键和功能键。

它是用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成的键盘。

在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。

这样键盘上按键的个数就为4*4个。

由8根引脚控制，能够实现输入端的操作。

4*4矩阵键盘模块4系统程序设计03ENTERTEXT011.主程序流程图通过给AS608串口发送特定的指令，就可以调用里面的算法，进行相应的操作。

第一，录入图像。

当你的手指放在光学指纹窗口的时候执行这个指令，就可以把指纹的图像拍下来。

第二，生成特征。

当你的指纹图像拍下来之后，调用这个指令就可以把图像中的指纹特征记录下来。

AS608里面有2个缓存区可以存这个特征，我们这里先用第1个存。

第三，同一，第四，再次生成特征。

把第二次录入的图像的指纹特征存到第2个缓存区。

第五比对两枚指纹特征。

录入指纹的时候为了增加准确性，最好是记录多次指纹特征，这个指令就是对录入的两个指纹特征进行比对，如果一致就说明是同一个人的同一个指纹。

第六，合并特征。

当录入了两个指纹特征，并且两个特征是一致的时候，就可以把两个特征合并成一个指纹模板。

这个指纹模板就是我们最终要录入的指纹。

第七，储存模板。

当生成一个模板的时候，我们可以把这个模板存到AS608内部的Flash里面，存储的时候需要输入一个指纹ID号，这个ID其实是Flash的地址，不同的ID号，存储的位置不同。

录入指纹11.指纹程序设计第一，录入图像。

这一步和录入指纹的第一步是一样的，目的是把指纹的图像拍下来。

第二，生成特征。

这一步和录入指纹的第二步是一样的。

指纹特征可以存到第一个缓存区也可以存到第二个缓存区。

第三，搜索指纹。

调用这个指令就会将已经存在Flash里面的指纹模板和缓存区的指纹特征一一比对，如果有搜索到，就会开门。

要注意的是，调用的时候需要指明比对的特征是缓存区1还是缓存区2，你要选择第二步生成的特征所存储的缓存区。

识别指纹21.指纹程序设计调用的时候需要输入要删除的指纹ID号，调用之后就会把Flash里面ID号对应位置的数据清除掉。

删除指纹31.指纹程序设计在键盘模块，当有按键按下时避免不了会有不同程度的抖动，这时就会先利用延时程序消除抖动再判断是否真正有按键按下如果有按键按下再进行按键分析，由于采用矩阵式设计，按键较多，而且每个按键的功能又不同，所以按键分析要通过程序的编写来达到准确判断的结果分析之后，将结果传给单片机，由单片机给出指令来控制其他外设电路产生一系列动作来完成操作若判断出不是按键按下而只是有抖动产生，那么就继续等待，直到有真正的按键产生4*4矩阵键盘12.按键程序设计显示模块就是按照需求将单片机指令执行完成的相关内容呈现在屏幕上设计程序时，先写初始化和清屏的程序，接下来再完成接收命令和显示结果的程序当系统开始工作，单片机给出显示屏命令时，它就会按照需求将显示的结果呈现到屏幕上以便于分析操作的结果。

OLED矩阵键盘13.OLED程序设计系统功能测试04单片机各引脚与指纹模块、显示电路模块、键盘模块以及其他外围电路按需求相互连接，在经过不断调试之后，成功运行。

右图为开机界面。

OLED矩阵键盘1系统实现系统实现指纹识别成功图输入密码成功图ENTERTEXT01总结与展望05ENTERTEXT01总结与展望本系统通过AS608模块采集并处理指纹之后，通过STM32F103单片机将信息发送给OLED，然后呈现给用户。

配合完成指纹识别功能的硬件还有按键、SG90舵机。

为了起到双重保护的作用，管理员也可以手动输入密码开锁，在管理员模式下也能够删除、增加指纹信息，开门或者修改密码。

在开发和设计的过程中，也学习到很多的新的开发思路和设计方法，为以后的发展和工作带来了很大的帮助。

最后希望能学习到更多的STM32和嵌入式开发的知识。

2021感谢指导感谢各位老师的批评和指正