基于STM32的指紋識別鎖設計

譚花花

摘要：隨著社會的進步和科學技術的進步，傳統的安全體系面臨著巨大的挑戰。隨著生物技術的快速發展，安全系統的設計也有了新的啟示。指紋識別模塊的發展是處理指紋圖像的決策問題，如何實現該技術的應用已成為處理問題的迫切需要。本文以STM32控制核心以指紋圖像傳感器作為根，實現了輸入指紋模板的指紋控制作品。

關鍵詞：STM32；指紋識別；圖像傳感器

0引言安全是人類社會不可或缺的一項內容，因此發展各式各樣的安全系統，如個人密碼，磁卡等技術。事物的唯一標志，可以容易的識別出事物的所有者。本文的主要研究內容是指紋模塊采集人的指紋唯一性數據和液晶驅動顯示的原理研究，完成輸入按鍵的鍵值的識別，根據采集到的信息控制鎖具的開關。

1整體設計方案

因為個人手指的指紋具有唯一性的特點，其破解難度是非常大的，這造就了產品的加密度也是非常高的。根據指紋識別的原理來說，本質上是圖像的識別，采取了用硬件電路代替指紋數據的編碼，本作品由按鍵來當做數字密碼鎖，先由用戶輸入數字密碼，然后再啟動指紋模塊，進行指紋識別，指紋識別作為系統的主要防盜手段，當手指一按傳感器，則立即獲取圖像數據，進行指紋庫的對比，判斷是否為電動車持有者的指紋，再進行后續的操作。

本作品的主要功能有兩個，指紋的確認和系統的登陸：

（1）登陸：體驗指紋模組用戶手指連續兩次采集指紋模板系統，指紋圖像采集并存儲在每一個指紋模板的指紋模板合成中儲存在儲能儲能中有一個身份證號碼。

（2）指紋比較：即先完成用戶手指的指紋采集，然后獲取到用戶指紋的特征數據并保存到STM32內部中，當用戶進行系統啟動時，則需要再次進行指紋采集，然后由STM32與系統內存儲的指紋進行對比，確認是否為相關用戶。

2 系統總體框架

系統的總體是由STM32為中心，做為各個模塊的信息處理和交流的場所，完成指紋的采集，用戶按鍵的動作識別和相關信息的顯示，最終控制電子鎖。系統的總體框圖如下圖1-1所示：

系統由STM32作為信息的交流處理中心，把指紋模塊，按鍵模塊，電機模塊和顯示模塊組合起來控制電動車的電子鎖，電子鎖由相關的硬件設計，并留有單片機的控制接口。

3 系統硬件電路設計

該系統的硬件電路設計主要是基于STM32為核心的結合相應的矩陣式按鍵電路和本系統的主要研究對象即指紋采集模塊，并通過OLED顯示屏把指紋及用戶相關的信息顯示出來，硬件包括外圍電路的設計，ATK-AS608電路、指紋模塊、液晶矩陣鍵盤電路顯示電路。

3.1指紋模塊ATK-AS608電路

指紋模塊以高性能的數據處理器DSP為核心，結合測定儀AS601指紋數據收集，結合光學指紋傳感器。在閱讀的指紋圖像，潮濕的手指有更好的圖像質量，適用于廣泛的人。ATK - AS608模塊提供了豐富的命令集，允許用戶開發強大的指紋識別應用程序。面對不同的應用程序，用戶可以設置不同級別的安全性。

4 系統軟件設計

本系統軟件的設計主要基于硬件電路設計，實現了面向系統的性能，包括指紋辨認程序，矩陣鍵盤程序設計，程序設計，伺服OLED液晶顯示程序設計部分。

4.1 整體程序流程圖

根據系統功能分析結合程序設計，提出了如如圖4-1所示的系統的整體流程圖：

4.2 指紋辨認程序設計

指紋模塊采用UART和STM32通信，并以數據包的形式接收和發送命令、數據和結果。

指紋的采集是通過指紋采集模塊來進行的，根據程序的設計，用戶需要進行多個手指的指紋數據采集，采集之后，通過stm32的程序處理轉化成圖像信息，并為這些圖像信息建立一個編號，用于用戶的指紋數據管理，并把這些數據做成指紋模板，用來準確的判斷用戶的指紋。

5結論

指紋技術運用在鎖上是指紋識別技術一次新的運用，也是向市場推進的必有的一步，本文嘗試制作完成了基于指紋識別技術的電動車車鎖。指紋技術是一項全新的技術，其使用價值是非常高的，運用于電動車上，其安全性非常高。從目前市場角度來說，指紋識別技術運用與更多的產品上將會產品非常大的價值，在未來將會替代傳統的安全技術，因此，指紋識別技術值得我們去研究。

參考文獻

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