设计说明书部分资料如下
设计摘要:
本文介绍了一种基于STM32单片机的指纹识别系统设计。该系统以STM32为核心控制器,结合多种外围模块,实现了指纹的采集、存储、识别及系统控制等功能。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STM32单片机,负责数据的获取与处理,并控制输出部分。输入部分包括AS608指纹模块、AT24C02存储模块、独立按键和供电电路,分别用于指纹识别、数据存储、用户交互和系统供电。输出部分包括OLED显示屏、继电器、蜂鸣器和GSM模块,用于显示系统状态、模拟门开关、声音提示和异常报警。
系统通过AS608指纹模块采集用户指纹信息,STM32单片机进行数据处理后,与存储在AT24C02模块中的指纹数据进行比对。用户可以通过独立按键进行界面切换和指纹管理。系统状态通过OLED显示屏实时显示,继电器模拟门的开关操作,蜂鸣器根据系统状态发出不同声音提示,GSM模块在连续三次指纹识别错误时发送短信报警。
该设计充分利用了STM32单片机的强大处理能力和丰富的外设接口,实现了高效、可靠的指纹识别系统,具有广泛的应用前景。
关键词:STM32单片机,指纹识别,AS608指纹模块,AT24C02存储模块,OLED显示屏,GSM模块
字数:8000+
目录:
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 存储芯片的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 AT24C02存储模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 解锁流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 录入指纹实物测试
5.3指纹错误测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2开锁测试
6.3解锁失败测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的进步和安全需求的提升,指纹识别技术作为一种高效、便捷且安全的身份验证手段,在现代社会中得到了广泛应用。传统的钥匙和密码锁存在易丢失、易遗忘和安全性低等问题,而指纹识别技术通过生物特征的唯一性,提供了更高的安全性和便捷性。基于此背景,本文选择以STM32单片机为核心控制器,设计并实现一个指纹识别系统。STM32系列单片机因其高性能、低功耗和丰富的外设接口,成为嵌入式系统设计的理想选择。通过结合AS608指纹模块、AT24C02存储模块、OLED显示屏、继电器、蜂鸣器和GSM模块,本系统不仅实现了指纹的采集、存储和识别,还具备用户交互、状态显示、门控模拟和异常报警等功能。该系统在智能家居、安防监控、门禁系统等领域具有广泛的应用前景,能够显著提升系统的安全性和用户体验,具有重要的实际意义。
1.2 国内外研究现状
在国内,指纹识别技术得到了广泛的研究和应用。许多高校和科研机构在指纹识别算法、硬件设计和系统集成方面进行了深入研究。例如,清华大学、北京大学和浙江大学等高校在指纹识别算法优化、特征提取和匹配技术方面取得了显著成果。此外,国内的一些科技公司如海康威视、大华股份等,也在指纹识别技术的应用和产品开发方面取得了重要进展。
在硬件设计方面,国内的研究主要集中在基于ARM Cortex-M系列微控制器的指纹识别系统设计。例如,基于STM32单片机的指纹识别系统因其高性能和低功耗特性,成为研究热点。国内的研究人员通过结合多种传感器和外设模块,实现了高效、稳定的指纹识别系统。
在国外,指纹识别技术同样得到了广泛关注和深入研究。美国、德国、日本等国家的科研机构和企业在指纹识别算法、硬件设计和应用开发方面处于领先地位。例如,美国的苹果公司在其移动设备中广泛应用了指纹识别技术,通过Touch ID和Face ID等技术,提升了设备的安全性和用户体验。
在算法研究方面,国外的研究主要集中在深度学习和人工智能技术的应用。通过深度学习算法,研究人员能够更准确地提取指纹特征,提高识别精度。此外,国外的研究还关注于多模态生物识别技术的融合,如指纹与虹膜、人脸识别的结合,以进一步提升系统的安全性和可靠性。
在硬件设计方面,国外的研究主要集中在高性能微控制器和专用集成电路(ASIC)的设计。例如,德州仪器(TI)和意法半导体(STMicroelectronics)等公司推出的高性能微控制器和专用芯片,为指纹识别系统的设计提供了强大的硬件支持。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的指纹密码锁,主要实现以下功能:
1、可通过指纹解锁
2、可通过按键添加指纹
3、可通过按键删除指纹
4、指纹识别连续失败三次 会给手机发送信息