基于STM-32指纹识别密码锁控制系统的设计与实现毕业论文

本科生毕业论文（设计）题目:基于STM-32指纹密码锁控制系统的设计与实现学生姓名岑孟杰学号110104200201指导教师张后旗二级学院信息学院专业名称计算机科学与技术班级11计算机（2）班2015年5月此处为论文中文题目，要求居中填写主标题不超过24个汉字；可加副标题（副标题前加破折号），副标题与主标题间空一行的位置主标题：黑体，小二，居中副标题：楷体_GB2312，四号，居中阅后删除此文本框。声明及论文使用的授权本人郑重声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下独立完成的。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。论文作者签名：年月日本人同意浙江财经大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布全部内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。论文作者签名：年月日浙江财经大学本科生毕业论文(设计)I基于STM-32指纹密码锁控制系统的设计与实现摘要：本文首先介绍了指纹密码锁控制系统的开发背景和意义，简单介绍了一些国内外常见的指纹识别装置和指纹识别密码锁，并指出了当前指纹识别控制系统存在的问题，再根据完整的指纹识别模块指令确定了本系统的目标和要求，以战舰STM-32为开发平台进行了系统的总体结构设计，阐述了系统的软、硬件组成，并重点探讨了指纹识别模块、键盘模块、LCD液晶显示模块和报警模块等几个主要功能模块的设计与实现。最后，对系统的设计与实现做相应总结。关键词：指纹识别；战舰STM32；模式识别DesignandImplementationofSTM32-basedfingerprintcombinationlockcontrolSystemAbstract:Thispaperintroducesthefingerprintlockcontrolsystemdevelopmentbackgroundandsignificancesimply,introducedsomecommonfingerprintidentificationdeviceandfingerprintidentificationcombinationlockathomeandabroad,andpointsouttheproblemsexistinginthecurrentfingerprintidentificationcontrolsystem,accordingtothecompletefingerprintidentificationmoduleinstructiontodeterminetheobjectivesandrequirementsofthissystem,thewarshipSTM-32asadevelopmentplatformfortheoverallstructureofthesystemdesign,thispaperexpoundsthehardwareandsoftwareofthesystem,andprobesintotheinputfingerprintidentificationmodule,keyboardmodule,LCDliquidcrystaldisplaymoduleandalarmmodule,etc.Severalmainfunctionmoduledesignandimplementation.Finally,summarizesthedesignandimplementationofthesystem.Keywords:Fingerprintidentification;WarshipSTM32;Patternrecognition浙江财经大学本科生毕业论文(设计)II目录1绪论...................................................................11.1开发背景和意义......................................................11.2国内外研究现状......................................................11.2.1总体研究现状....................................................11.2.2指纹采集技术的研究现状..........................................21.2.3指纹识别技术的研究现状...........................................21.3本文主要研究内容和章节安排..........................................32系统总体结构设计........................................................42.1系统设计总体要求....................................................42.2硬件总体结构设计....................................................42.3软件总体结构设计....................................................53系统硬件模块设计与实现..................................................63.1指纹识别模块设计与实现..............................................63.2LCD液晶显示模块设计与实现...........................................73.3键盘模块设计与实现..................................................83.4报警模块设计与实现..................................................94系统软件模块设计与实现.................................................104.1键盘模块程序设计与实现.............................................104.2报警模块程序设计与实现.............................................114.3LCD液晶显示模块程序设计与实现......................................124.4指纹识别模块程序设计与实现.........................................134.4.2指纹识别模式....................................................134.4.2指纹识别模式....................................................145系统实现结果...........................................................155.1系统总体框架.......................................................155.2指纹录入模式.......................................................155.3指纹识别模式.......................................................17浙江财经大学本科生毕业论文(设计)III5.4结果分析...........................................................196总结与展望.............................................................19参考文献.................................................................21致谢.....................................................................22浙江财经大学本科生毕业论文(设计)11绪论1.1开发背景和意义指纹就是我们人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，是人类在进化过程中自然形成的[1]。指纹具有唯一性、遗传性和不变性。它的复杂程度足以提供用于鉴别的足够特征。到目前为止，尚未发现有不同的人拥有相同的指纹，所以每个人的指纹也是独一无二。由于指纹是每个人所特有的标记，指纹逐渐成为警方追捕疑犯的重要线索[1]。随着现代信息化的大潮流，指纹识别已经不仅仅运用于追捕嫌犯，更多的也走向大众化。现代科技的高速发展，光电传感器应运而生，以指纹识别技术作为桥梁与指纹生理特征相结合，便产生了指纹识别为核心的各种指纹识别仪器。指纹密码锁就是其中比较典型的一种。指纹的唯一性和多样性使得这种生理特征与现代科技相结合运用使我们的信息安全、经济安全、人身安全的保障相比较于传统的锁具更加具有可靠性和多样性。科技的不断革新使得指纹密码锁的研究和设计开发也依然在不断地革新完善中。随着旧问题的解决，新问题也会不断的出现。因此研究和开发以指纹识别技术为核心的指纹密码锁能够更好的了解当前科技与生物生理特征有效结合的程度，对于当前指纹密码锁的研究所存在的问题和研究程度以及之后的发展方向有更深入的了解。同时，在开发和设计过程中，我们也能够更好的运用和巩固所学到的计算机知识。1.2国内外研究现状1.2.1总体研究现状现在国内外指纹识别技术基本上都是采用基于细节点特征的指纹识别技术，从研究角度来说，国内外的差距并不明显。由于具有广阔的市场前景，也受到了越来越广泛的重视，国外很多著名的IT厂商、电子厂商都在积极推进AFIS技术的研究工作[1]。国内对于指纹识别锁的研究正在不断提升，也在不断的向广大百姓普及。目前指纹锁产品正逐步走向中国家庭，中国消费者对指纹锁的认知已经越来越广泛，但是国内对于AFIS主要侧重于研究角度，很长一段时间没有在实际应用中实践，所以这些技术和实际的市场需求间还有不少差距[2]。而实际从事指纹应用的公司没有自己的技术，在技术上依然有着很大的提升和改善空间。浙江财经大学本科生毕业论文(设计)2指纹应用到计算机信息安全加密应用是目前国际公认未来最有前途的新兴市场，凡是用密码方式验证的都可以统统采用指纹验证模式。指纹识别密码锁，指纹识别技术的发展得益于现代电子集成制造技术和快速可靠的算法的研究。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但用于识别的数据量相当大，对这些数据进行比对也不是简单的相等与不相等的问题，而是使用需要进行大量运算的模糊匹配算法。现代电子集成制造技术使得我们可以制造相当小的指纹图象读取设备，同时飞速发展的个人计算机运算速度提供了在微机甚至单片机上可以进行两个指纹的比对运算的可能。另外，匹配算法可靠性也不断提高，指纹识别技术经已经常实用[3]。1.2.2指纹采集技术的研究现状指纹识别技术实际上包括了“指纹采集技术”和“指纹识别技术”。指纹采集技术经过了较长时间的发展，其过程也随着传感技术的发展而受到影响以及推动。第一代“指纹采集技术”主要采用的就是“按压留痕”的方式，通过“油墨-指纹图像”的方式进行采集[2]，存在不完整、不安全的一些缺点。那么第二代“指纹采集技术”在传感器的发展带动下，开始采用自动化和数字化的采集方式、指纹的信息以数字信息的形式进行表示和存储。比较有代表性的采集仪器就有光学指纹采集仪、半导体压感指纹采集仪、温感