智能門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、智能門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)【摘要】本系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)作為核心模塊，可進(jìn)入人機(jī)界面進(jìn)行模式選擇，采用串口通信技術(shù)控制UART型ZFM-60指紋模塊實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別，并對(duì)指紋的錄入、儲(chǔ)存及刪除進(jìn)行操作，并通過(guò)HS12864-15C液晶屏顯示比照流程及結(jié)果，同時(shí)采用了藍(lán)牙APP遠(yuǎn)程協(xié)助控制局部系統(tǒng)工作，輔以繼電器、電磁鎖、舵機(jī)控制門鎖的開(kāi)關(guān)?！娟P(guān)鍵詞】單片機(jī);指紋識(shí)別;藍(lán)牙APP;液晶屏中圖分類號(hào)：TU855;TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2457202111-0037-002DOI：10.19694/j ki.issn2095-2457.2021.11.017【Abstract】

2、ThissystembySTC89C52single-chipmicrocomputerasthecoremodule，canentertheman-machineinterfacetomodechoice，usingserialcommunicationtechnologytocontrolUARTZFM-60fingerprintmoduletorealizefingerprintidentification，andtooperatefingerprintinput，storageanddeletion，andbycomparisonwithHS12864-15cLCDshowsproce

3、ssandasaresult，atthesametimeusingthebluetoothremoteAPPassistcontrolpartofthesystem，supplementedbyrelays，electromagneticlocks，steeringgearcontroldoorlockswitch.【Keywords】SCM;Fingerprintrecognition;BluetoothAPP;LCDscreen0引言21世紀(jì)初期科技水平的開(kāi)展可謂是日新月異，傳統(tǒng)的防盜系統(tǒng)面臨極大的平安隱患。相應(yīng)而生的生物識(shí)別技術(shù)根據(jù)人體相貌、聲音等生物特征進(jìn)行身份驗(yàn)證為科學(xué)解決方案之一，

4、而今的生物識(shí)別技術(shù)主要為指紋識(shí)別1-2、虹膜識(shí)別、面相識(shí)別、掌紋識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別。生物識(shí)別技術(shù)很大優(yōu)勢(shì)在于：1削減了假冒身份確認(rèn)的概率;2減少使用者的負(fù)擔(dān)、UI卡、鑰匙等;3降低管理的本錢，實(shí)施無(wú)人身份認(rèn)證系統(tǒng)。而藍(lán)牙APP【3】控制門鎖也為解決傳統(tǒng)的平安防盜系統(tǒng)問(wèn)題做出了極大的奉獻(xiàn)，采用控制門鎖的優(yōu)勢(shì)主要有：1平安性，一起按照運(yùn)用者需要，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的操作，本功用能夠選擇性設(shè)置。2便利性，在指紋不便時(shí)，尤其是老人和小孩運(yùn)作。總的來(lái)講，將指紋和結(jié)合運(yùn)用起來(lái)，不僅能將它們的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來(lái)，還能互補(bǔ)自身的缺點(diǎn)。1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)智能門禁控制系統(tǒng)是利用STC89C52單片機(jī)【4】控制各類模塊相關(guān)參數(shù)并作出相應(yīng)

5、的管理和控制，具體是通過(guò)管理員模式首先進(jìn)行指紋的增刪工作、手動(dòng)開(kāi)鎖或修改密碼，斷電信息不會(huì)喪失將存儲(chǔ)在AT24C02芯片中。指紋采集成功后，當(dāng)手指再次靠近指紋模塊時(shí)，其會(huì)自動(dòng)識(shí)別是否為有效指紋。無(wú)效時(shí)，電磁鎖及舵機(jī)不會(huì)工作，門不會(huì)翻開(kāi)，顯示器“未檢測(cè)到指紋;有效時(shí)，單片機(jī)輸出高電壓，繼電器開(kāi)始工作，電磁鎖翻開(kāi)，舵機(jī)控制開(kāi)門，顯示器顯示相應(yīng)指紋序號(hào)。在無(wú)線控制中，翻開(kāi)APP輸入密碼連接單片機(jī)上的藍(lán)牙模塊，從而控制單片機(jī)是否對(duì)繼電器和舵機(jī)輸出相應(yīng)信號(hào)，繼而控制門的開(kāi)關(guān)。整體框架圖如圖1所示：2硬件設(shè)計(jì)2.1指紋模塊指紋模塊里面主要是DSP芯片，型號(hào)為AS606，加上外面的CMOS芯片，CMOS芯片

6、主要是對(duì)指紋進(jìn)行“照相，生成指紋特征，錄入兩次或?qū)掖沃讣y特征后就會(huì)合成一個(gè)完整的指紋模板。主要步驟是：掃描人體指紋圖像、生成指紋特征、合成指紋庫(kù)模板。2.2藍(lán)牙模塊藍(lán)牙模塊，是一種集成藍(lán)牙功能的PCBA板，用于短距離無(wú)線通訊，具有半成品的屬性。本系統(tǒng)主要采用TI公司提供的藍(lán)牙CC2541芯片，不僅具有低功耗，還集成有8051功能。采用TI公司提供的BLE藍(lán)牙協(xié)議?！?】，并設(shè)置藍(lán)牙名：WHL，效勞UUID和特征UUID均為：FFF9。2.34*4按鍵模塊工作的原理是：用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。而這樣的按鍵中按鍵的個(gè)數(shù)是4*

7、4個(gè)。這樣的行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。3軟件設(shè)計(jì)采用Keil5【6】單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程，單片機(jī)在上電后，主程序完成相應(yīng)的初始化工作。無(wú)按鍵按下時(shí)：判斷指紋和藍(lán)牙模塊是否需求開(kāi)門，沒(méi)有那么繼續(xù)等待，有那么控制舵機(jī)和電磁鎖開(kāi)門。有按鍵按下時(shí)：判斷鍵值，是A鍵那么進(jìn)入密碼輸入模式以便進(jìn)入管理員模式進(jìn)行相關(guān)操作;是B鍵那么判斷當(dāng)前指紋的錄取狀態(tài)，并通過(guò)液晶顯示，其他鍵那么忽略或回到初始化狀態(tài)后。管理員模式時(shí)：1A鍵采集新的指紋;2B鍵刪除錄入過(guò)的指紋;3C鍵刪除所有指紋;4D鍵進(jìn)入管理員密碼修改模式;5最后按任意鍵回到初始化狀態(tài)后。主程序設(shè)計(jì)流程如圖2所

8、示。4結(jié)束語(yǔ)本文提出了一種多功能智能門禁系統(tǒng)，初步完成了對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，使用4*4按鍵進(jìn)入人工界面，進(jìn)行多種操作選擇。選取了指紋模塊及藍(lán)牙模塊，利用生物技術(shù)和無(wú)線技術(shù)分別對(duì)門鎖進(jìn)行有效的控制，并且涉及到了MITAppInventor制作藍(lán)牙APP的功能，為系統(tǒng)的調(diào)試起到了至關(guān)重要的作用。該系統(tǒng)具有體積小、性價(jià)比高、傳輸速度快、適合家庭及單位使用?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】【1】L.Coetzee，etal.FingerprintRecognitioninLowQualityImages.PatternRecognition.1993，vol.26：1441-1460.【2】趙玉蘭，姜春風(fēng)，方修豐.指紋識(shí)別技術(shù)在煤礦門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)J.煤炭技術(shù).2021，2911：132-134.【3】高明華.肖佳豪.基于AppInventor設(shè)計(jì)的藍(lán)牙通信實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā).實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理.2021：1002-4956.【4】郭天祥.新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程M.北京：電子工業(yè)出版社，2021：60-400.【5】