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基于51单片机指纹识别系统
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更新于2023-05-28
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次利用STC89C52RC芯片设计一款身份验证系统,采用LCD12864作为人机交互界面,与指纹模块进行串口通信,通过编写程序来实现简单的指纹指纹录入、搜索、删除的功能
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基于单片机的指纹识别系统研制
摘要
日常生活中,我们常常需要对各类事物进行身份验证和密码认证,例如门房钥匙等,
随着科技的不断进步和发展,使得传统的安防系统的越来越弱,各类的盗窃事故屡见
不鲜。生物识别技术作为人类身份验证的技术,开始运用在我们的生活方方面面,其
中指纹特征具 有唯一性,且 是人类终身不 变的特点,被 广泛的应用。 本次利用
STC89C52RC 芯片设计一款身份验证系统,采用 LCD12864 作为人机交互界面,与
指纹模块进行串口通信,通过编写程序来实现简单的指纹指纹录入、搜索、删除的功
能。
【关键词】 指纹识别 单片机 STC89C52 LCD12864

Abstract
In all kinds of things in daily life, we often need to authenticate and password authentication,
such as key to the porter, along with the advance of science and technology and the
development, makes the traditional security system is more and more weak, all kinds of theft of
the accident. Biometrics authentication technology, as a human have started to use in every
aspect of our lives, including fingerprint characteristics has uniqueness, the characteristics of
human life and is the same, by widespread application. This with STC89C52RC chip design an
authentication system, using LCD12864 as human-computer interaction interface, and the
fingerprint module, serial communication by writing program to implement simple fingerprint
fingerprint entry, search, delete functions.
【 Key Words 】 Fingerprint identificationSingle chip microcomputer STC89C52
LCD12864

目 录
3. 设计方案................................................................................................................................................9
4 指纹识别系统硬件设计.....................................................................................................................10
4.1.2 指纹模块.................................................................................................................................12
4.1.3 12864 液晶显示器介绍.........................................................................................................13
4.2.3 指纹模块电路........................................................................................................................15
4.2.4 蜂鸣器电路............................................................................................................................16
在指纹输入和匹配正确时做出鸣叫。该电路主要由三极管和蜂鸣器构成,三级管主要充
当开关,且 B 脚接入相应的 I/O 口上,当 I/O 口为 5V 时,三极管的发射极和集电极导通,
蜂鸣器鸣叫。当 I/O 口为 0V,则他们断开,蜂鸣器不发出声响。该电路主要为报警作用。
..........................................................................................................................................................16
..........................................................................................................................................................16
图 4-6 蜂鸣器电路..........................................................................................................................16
4.2.5 按键电路.................................................................................................................................16
按键电路主要控制系统功能的切换。本次系统采用了 4 个独立按键,它们在液晶显示屏行
使功能分别是上,下,确定,取消。该电路一端接地,另一端则接入相应的 I/O 口,然后
按键有抖动的过程,所以在软件编程方面,需要对按键进行 10Ms 的延迟去抖。..............17
..........................................................................................................................................................17
图 4-7 按键电路..............................................................................................................................17
6. 硬件电路制作和调试.........................................................................................................................17
5.1 绘制 PCB 板......................................................................................................................................17
5.1.1 布局、布线要求.....................................................................................................................17
5.1.2 PCB 制作................................................................................................................................18

..................................................................................................................................................................23
6.总结...............................................................................................................................................................24

引言
随着现代的高新技术的快速发展,在我们日常生活中都需要我们进行各种身份验
证。在这个大数据信息时代中,为了保证个人隐私安全,我们需要大量的密码。有些
是数字的,而有些是图像密码,比如,电脑开机密码,手机密码等等。单单移动端的
用户密码就可以是很多个,更不要说一些更为重要的安全密码,比如银行账户的密码
等。还有一些传统的机械硬件的安全系统,如大门钥匙,保险柜等等。然而随着时代
的发展,这些传统的安全系统正逐渐变的脆弱,因此更高级更先进的生物识别系统开
始走向我们生活当中,出现各类安全系统之中,比如指纹识别、人脸识别、瞳孔识别
等,而指纹识别是生物识别比较成熟的应用,被广泛应用在安全系统中。指纹识别具
有唯一性,世界上不可能有两个相同的指纹,所以指纹可以作为一个人身份验证的标
志。
本指纹识别系统选用 STC89C52RC 作为主控 MCU,是因为其消耗功率低、外接
电路简单丰富、编译简单等特点。然而在高端产品中由于其实时性,扩展性有很大的
限制,所以很少能被看到,但是也有突出的意义。这次设计用其作为主芯片,与指纹
模块和液晶模块进行串口通信,外加简单外围电路,可以简单完成指纹识别系统中一
些基本的功能。通过这次指纹识别系统制作让我更充分了解指纹识别的相关原理以及
单片机的结构和应用,这也就这次选题的意义所在。
每一个人的手指都有着不一样的花纹,是人的一种生物特征,这个特征具有非常
重要的特点
[1]
,就是唯一性,其独特性使得指纹成为身份识别的绝佳方法在生物识别
技术中指纹成为指印。
指纹识别一般包括指纹采集和比对两个环节
[2]
。指纹采集一般采用指纹采集器,
指纹图像被采集进入计算机系统。识别过程是一系列复杂的算法,获得指纹中的特征
点,与数据库的特征点进行比对,判定所属。指纹的发展过程是,人们发现指纹两个
非常重要的特点,每个人指纹纹脊是不同的和纹脊的样式具备一生不变的特点,这个
重大发现,使得指纹成为人们身份验证的开始。最早期的应用在犯罪鉴别,通过现场
指纹与嫌疑人的指纹进行对比,判定其是否为罪犯。而后随着 PC 的和各类取像仪器的
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