51单片机实现的指纹识别系统设计

"51单片机制作的指纹识别系统" 51单片机是一种广泛应用的微控制器，常用于各种小型电子设备和嵌入式系统。本资料详细介绍了使用51单片机构建指纹识别系统的过程，包括系统设计、硬件配置和软件实现。 1. 指纹识别历史与发展前景 指纹识别技术自19世纪初因其独特性在犯罪侦查中得到应用。随着计算机技术的发展，特别是20世纪60年代，计算机开始被用于指纹图像处理，进而诞生了自动指纹识别系统(AFIS)。20世纪80年代，个人电脑和光学扫描技术的进步，进一步推动了指纹识别技术的普及和精度提升。 2. 指纹图像处理及特征提取 - 方法概述：首先，通过光学或电容等传感器获取指纹图像，然后进行一系列预处理。 - 方向图计算：这是指纹分析的基础，用于确定纹线的方向。 - 滤波：去除噪声，提高图像质量。 - 二值化：将灰度图像转换为黑白图像，便于后续处理。 - 细化算法：将粗略的指纹纹线细化，突出细节。 - 特征提取：找到指纹的独特特征点，如分叉点、终结点等。 - 后处理：去除假特征点，记录细节点信息，为匹配做准备。 3. 硬件设计 - 功能描述：系统能采集指纹，提取特征，并进行匹配。 - 硬件结构：包括51单片机（如AT89S51）、指纹采集器、电源电路和通信模块。 - AT89S51特点：8位处理器，具有串行通信接口，适合简单控制任务。 - 硬件电路设计：包括单片机、指纹采集器接口、电源管理及串口通信电路。 - 指纹采集器：负责获取高质量的指纹图像。 - 通讯功能：单片机与PC机通过串口交换数据。 4. 软件设计 - 算法实现：将指纹处理算法编程，实现指纹特征的提取和匹配。 - 系统编制：编写整个指纹识别系统的控制程序。 - 传感器初始化：设置指纹采集器的工作参数。 - 串口通信：实现单片机与PC机之间的数据传输，包括串行口工作模式的配置和通信协议设计。 综上，51单片机制作的指纹识别系统涵盖了指纹识别技术的各个方面，从理论到实践，包括图像处理、特征提取、硬件设计和软件编程，为理解和实现类似的嵌入式指纹识别系统提供了详尽的指南。