清华大学本科生毕业设计：单片机实现的指纹识别系统

"单片机指纹识别系统的实现" 本文主要探讨了单片机指纹识别系统的设计与实现，这是清华大学一名本科生的毕业设计项目。该系统基于单片机技术，结合指纹识别算法，旨在实现高效准确的指纹认证。文章分为四个部分，涵盖了从指纹识别的基本原理到系统硬件和软件设计的全过程。 1. 绪论部分介绍了指纹识别的历史和发展前景。指纹识别自19世纪初被用于犯罪鉴别以来，随着计算机技术的进步，特别是20世纪60年代的AFIS（Automated Fingerprint Identification System）的出现，以及80年代个人电脑和光学扫描技术的发展，指纹识别技术逐渐普及并应用于多个领域。 2. 纹图像处理及特征提取是关键步骤。这部分详细阐述了如何计算方向图、进行滤波、二值化以及细化指纹图像，以获取清晰的指纹特征。特征提取包括点方向图、块方向图的计算，采用最小均方估计块方向算法，以及指纹图像的细化算法，确保能准确地提取出指纹的细节特征。同时，特征点的提取、假特征点的去除、细节点信息的提取及记录，以及细节点匹配的策略，都是确保识别准确率的重要环节。 3. 指纹识别系统的硬件设计部分，描述了系统的功能描述和整体结构。系统采用AT89S51单片机作为核心处理器，详细讨论了其结构和特点，并设计了相应的硬件电路，包括电源电路、指纹采集器及其工作方式，以及单片机与PC机之间的通讯功能。这些硬件组件共同构成了能够获取、处理和传输指纹信息的实体平台。 4. 软件设计部分涵盖了算法的软件实现和系统软件的编制。这包括指纹传感器的初始化设置，串口通信的实现，其中详细讲解了89S51单片机的串行口工作方式，以及PC机主程序和单片机图像处理设计。软件设计是将硬件采集的指纹信息转化为可识别数据的关键。 这个设计项目深入研究了指纹识别的各个方面，从理论到实践，展示了单片机在生物识别技术中的应用潜力，为未来的智能安全系统提供了有价值的参考。