基于多人指紋識別家用保險柜控制系統(tǒng)設(shè)計

基于指紋識別家用保險柜控制系統(tǒng)這是一款基于指紋識別的家用保險柜的設(shè)計，系統(tǒng)中采用了雙指紋識別。什么是雙指紋識別，這里指的是，兩個用戶甲、乙兩人各自一個指紋。問：這里為什么要采用兩個指紋？答：因為這款保險柜主要用于一些公共財產(chǎn)的保存，只有當甲、乙兩個用戶都同意的情況下，才能動用公共財產(chǎn)，避免一些因單方面原因，造成的財產(chǎn)損失和矛盾。系統(tǒng)的工作，主要分為注冊、使用、注銷。下面，進行具體說明。注冊上電后（或復位），兩個指示燈都在閃爍，此時說明處于無用戶狀態(tài)，此時可以進行用戶的注冊。首先按下注冊鍵，進入注冊模式。此時LED1亮，LED2滅，說明等待用戶甲注冊。此時用戶甲手指放到指紋模塊，LED狀態(tài)發(fā)生改變時（或聽蜂鳴器提示，兩聲鳴叫），拿開手指。此時LED1滅，LED2亮，說明等待用戶乙注冊。此時用戶乙手指放到指紋模塊，LED狀態(tài)發(fā)生改變時（或聽蜂鳴器提示，兩聲鳴叫），拿開手指。如果成功，則會直接進入使用階段，LED1會閃爍，LED2亮。使用上電后（或復位），LED1在閃爍，LED2亮。說明此時用戶已經(jīng)注冊過，正在等到用戶甲驗證。此時LED1閃爍，LED2亮，說明等待用戶甲驗證。此時用戶甲手指放到指紋模塊，LED狀態(tài)發(fā)生改變時（或聽蜂鳴器提示），拿開手指。此時LED1亮，LED2閃爍，說明等待用戶乙驗證。此時用戶乙手指放到指紋模塊，LED狀態(tài)發(fā)生改變時（或聽蜂鳴器提示），拿開手指。此時LED1亮，LED2亮，電子鎖也已經(jīng)打開。（注意：兩個用戶，驗證順序不要反了。）此時，只要按下上鎖鍵或斷電或復位都可使電子鎖重新上鎖。注銷注銷用戶，只能在甲、乙兩個用戶驗證過，處在開鎖狀態(tài)時，才允許注銷用戶。LED1亮，LED2亮，電子鎖打開。此時只需按下注銷按鍵，系統(tǒng)就會注銷之前的用戶信息，回到注冊前狀態(tài)。注：每次操作時，如果長時間無操作，系統(tǒng)會自動掉電，開鎖后除外。系統(tǒng)不使用時，可以不上電，一切信息，掉電保存。問一：你知道指紋模塊識別工作的原理嗎？說明。光學指紋模塊：利用光的折攝和反射原理，光從底部射向三棱鏡，并經(jīng)棱鏡射出，射出的光線在手指表面指紋凹凸不平的線紋上折射的角度及反射回去的光線明暗就會不一樣。CMOS或者CCD的光學器件就會收集到不同明暗程度的圖片信息，就完成指紋的采集。

●指紋特征指紋算法從獲取的指紋圖像中提取的特征，代表了指紋的信息。指紋的存儲、比對和搜索等都是通過操作指紋特征來完成的?！裰讣y處理包含兩個過程：指紋登錄過程和指紋匹配過程［其中指紋匹配分為指紋比對（1:1）和指紋搜索（1:N）兩種方式］。指紋登錄時，對每一枚指紋錄入2次，將2次錄入的圖像進行處理，合成模板存儲于模塊中。指紋匹配時，通過指紋傳感器，錄入要驗證指紋圖像并進行處理，然后與模塊中的指紋模板進行匹配比較（若與模塊中指定的一個模板進行匹配，稱為指紋比對方式，即1:1方式；若與多個模板進行匹配，稱為指紋搜索方式，即1:N方式），模塊給出匹配結(jié)果（通過或失?。柖鹤砸粋€指紋和識別一個指紋，分別的具體流程？畫出流程圖，說明。注冊流程圖使用流程圖指紋錄入流程圖指紋識別流程圖問三：本課題所使用的平臺是？對它進行詳細的介紹。NUC140VE3CN最高可運行至50MHz外部時鐘，具有32K/64K/128K字節(jié)內(nèi)建Flash存儲器，4K/8K/16K字節(jié)內(nèi)建SRAM。內(nèi)建有定時器，看門狗定時器，RTC，PDMA，UART，SPI/SSP，I2C,PWMTimer,GPIO,LIN,CAN,USB2.0模塊，12位ADC能。問四：分析介紹，系統(tǒng)中每個器件在其中起到的具體作用。電源模塊：為單片機系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源串口通信模塊：可以使單片機和指紋識別模塊相互傳送命令，完成信息交流Led燈和TFT液晶屏模塊：顯示當前命令狀態(tài)按鍵模塊：完成注冊，注銷和上鎖4路繼電器：接收高低電平，控制電子鎖的開鎖和上鎖動作指紋識別模塊：完成指紋采集，識別和比對等過程資料：指紋識別是用取像設(shè)備讀取指紋圖像，并通過識別軟件提取指紋圖像中的特征數(shù)據(jù)，然后根據(jù)匹配算法得到的結(jié)果來鑒別指紋所有人的身份，這種生物特征識別技術(shù)主要涉及指紋圖像采集、圖像預處理、特征提取、特征匹配等過程。識別時，可由計算機對預存的模板與當前獲得的特征數(shù)據(jù)進行比較，以計算出它們的相似程度，從而得到兩幅指紋圖像的匹配結(jié)果。指紋自動識別系統(tǒng)（AFIS）的簡單流程如圖1所示。本課題指紋采集模塊使用FM-206。FM-206系列光學指紋模塊以高性能高速DSP處理器AS601為核心，結(jié)合具有公司自主知識產(chǎn)權(quán)的光學指紋傳感器，在無需上位機參與管理的情況下，具有指紋錄入、圖像處理、指紋比對、搜索和模板儲存等功能的智能型模塊。模塊通過串行通訊接口，可直接與3.3V或者5V電源的單片機進行通訊：模塊數(shù)據(jù)發(fā)送腳（2腳TD）接上位機的數(shù)據(jù)接收端（RXD）,模塊數(shù)據(jù)接收腳（3腳RD）接上位機的數(shù)據(jù)發(fā)送端（TXD）。若需與RS-232電平（例如：PC機）的上位機進行通訊，請在模塊與上位機之間增加電平轉(zhuǎn)換電路（例如：MAX232電路）。模塊默認口令為0x00000000，若默認口令未被修改，則USB通訊時模塊不要求驗證口令，可以直接與上位機通訊；若通過UART通訊或口令被修改，則上位機與模塊通訊的第一個指令必須是驗證口令，只有口令驗證通過后，模塊才進入正常工作狀態(tài)，接收其他指令（即串行通信必須先進行握手信號處理）?？诹钚薷暮?，新口令保存于Flash中，斷電依然保存。模塊采用UART與上位機通訊，對命令、數(shù)據(jù)、結(jié)果的接收和發(fā)送，都采用數(shù)據(jù)包的形式。對于多字節(jié)的，高字節(jié)在前低字節(jié)在后。指令只能由上位機下發(fā)給模塊，模塊向上位機應答。模塊收到指令后，會通過應答包，將有關(guān)命令執(zhí)行情況與結(jié)果上報給上位機。應答包含有參數(shù)，并可跟后續(xù)數(shù)據(jù)包。上位機只有在收到模塊的應答包后才能確認模塊的收包情況與指令執(zhí)行情況。應答包的內(nèi)容包括一個字節(jié)的確認碼（必須有）和可能有的返回參數(shù)。指紋識別系統(tǒng)單片機采用NUC140單片機，它是整個控制器的核心部件。MAX232作為接口芯片用于實現(xiàn)指紋傳感器串口的RS-232信號與140串行口的TTL信號的相互轉(zhuǎn)換。電源部分包括DC+5V及保護電路。工作原理