智能小区指纹门禁系统设计外文翻译资料

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智能小区指纹门禁系统设计

摘要：本文提出了门禁系统的设计方案，MO4指纹识别模块是该方案的基础，单片机是控制中心。在整个方案中，对于硬件和软件设计方面都有详细的介绍。这个系统的结构和操作简单 指纹的错误率非常低，智能程度更高。 在社区保障体系设计中具有广泛的前景。

关键字：指纹识别模块;控制器;波特率; 指纹错误率

一.导言

智慧社区的建设是二十一世纪房地产业的重要变革。 智能社区的重要标志之一是居民的生命和财产安全得到可靠保护。社区门禁系统单元的研发是当务之急。 本文介绍了基于M04指纹识别模块和单片机相结合的接入人员识别和智能管理的方法。

二．系统总体设计方案

将控制系统设置在每个单位的住宅出入口。

系统的总体设计方案如图1所示。

图1

系统由M04指纹识别模块，单片机AT89S52，音频模块，电磁控制锁电路，键盘输入和显示器，对讲模块等组成。 系统可以通过M04B指纹识别模块识别用户的真实性，控制电磁锁的开启。 当M04指纹识别模块由于指纹或角度干湿问题而无法识别指纹时，可启动音乐模块向用户告知错误信息。 访客可以通过键盘拨打用户分机，并与家人进行对话。

III。 硬件电路设计

A.指纹识别模块与控制器的连接M04指纹识别模块是由长春红大光电子有限公司设计的特殊指纹模块，并采用生物识别技术进行二次开发和使用。 该模块由指纹扫描仪和指纹处理板组成。 指纹采集由高级CMOS制成

图像传感器芯片和光学技术。 指纹处理板是模块的核心。 它可以在发送命令的控制下完成指纹图像采集，特征提取和匹配功能。 图2 [1,2,3]中显示了M04指纹识别模块和控制器的连接方式。

指纹识别模块的输入和输出使用漏极开路形式。 所以在图2中，10KOmega;上拉电阻分别连接到TXD引脚和RXD引脚，以提高电路的驱动能力.AT89S52与指纹采集模块之间的串行通信方式采用方式1（10位数据帧格式）。 这是一个起始位，8个数据位和1个停止位。 通信波特率设置为9600bps。当定时器T1用于波特率发生器时，定时器模式2（自动加载初始值）被选中。 在AT89S52的系统晶振频率设计中11.0592MHz，X的初始值为0FDH [4]。

B.电磁锁的控制电路

提供电磁锁需要12V电源。 控制器的工作电压为5V。 因此，通过控制固态继电器来实现对磁锁的控制。

电磁锁的具体控制电路如图3所示。

图3

C.存储器电路的设计

设计中使用CAT24WC02存储器。 CAT24WC02是2048（2K）串行E2PROM，内部组织为258。 图4是连接图，在控制器和内存之间。 A0-A2是地址选择线，并且这些线路可以级联多达8个存储器。 但住宅门禁系统[5]的存储信息不是很多，可以使用存储器来存储信息。 所以A0-A2可以直接接地。 阅读和书写的选择线连接到P2.1。 时钟线连接到P2.3，数据线连接到P2.2 [6]。

图4

四。软件电路设计

A.指纹识别原理

指纹识别[7]主要包括捕获指纹图像，预处理指纹图像，提取指纹特征，匹配指纹等

如图5所示。

B.指纹采集模块的通信协议

控制器和指纹识别模块之间进行正常的数据交换，数据交换必须遵循通信协议。 在设计软件时，首先在双方之间处理发送数据和接收数据。应答手段用于M04指纹识别模块和控制器之间的通信协议。 即在M04模块收到该命令后，发送响应命令，然后执行相应的操作。 响应命令包括6个字节，即00H，88H，00H，00H，00H，00H。

由控制器控制的M04格式包括前导码，控制命令，控制号码，控制号码。控制号码N的控制。它可以包括：a）前导码包括7个字节的导频码，即：00H， AAH，00H，AAH，55H，AAH，FFH; b）控制指令包括记忆指纹，匹配指纹，删除指纹，全部删除指纹，删除指纹功能; c）控制号码N根据控制下的不同操作获取相应的值. 说明书。N的范围是1到209;d）M04收到控制器发出的控制指令是否成功，M04全部返回相应的响应消息。 例如，当控制器

成功发送存储的指纹指令，返回值分别为00H，66H，00H，

00H，00H，00H; 但是当控制器发送存储的指纹指令失败时，返回值为00H，FFH，00H，00H，00H，00H。

C.发送数据

当控制器向指纹采集模块发送数据时，字节和字节之间的最大接收时间间隔为4mS。 但考虑到稳定性和快速性，字节和字节之间的间隔调整为4.8mS。在4.8mS间隔操作中，实验测试数据错误和通信失败后未出现。

D.接收数据

等待间隔接收模式用于确保数据接收的校正。 控制器发送命令后，控制器立即等待接收状态

并准备好接收指纹采集模块的数据。 接收类型分为两种格式，一种是固定字节接收器，总共有12个字节，即6个字节

被用作响应代码并且6个字节被用作返回代码。 另一种格式是6字节响应码和N字节返回码，同时将两个字节的FFH结尾码符号添加到格式中。

E.存储和指纹比较

指纹采集模块的程序分为两部分。 这两部分是存储指纹和比较指纹。 存储部分用于输入指纹识别模块的原始比较图像。 匹配指纹是比较收集指纹与原始指纹以判断哪个是家庭的所有者。 用户应该尝试为存储指纹选择更清晰的手指指纹，并已经存储了替代指纹以便因手指受伤而使用。 指纹存储和匹配程序流程图如图6和图7所示[8]。

用户

文件

当局

数据

基础数据

当局

文件

设备

文件

权威

数据

设备

数据

合法性

检查

数据

合法性

检查

当局

数据

用户

数据

设备

数据

图8

记录管理

存档的文件

数据有效性检查

用户和设备

管理

F.用户信息管理

系统中的用户信息管理包括用户管理，参数设置，实时监控，数据管理，查询与报表输出，故障报警与集成管理等几个功能模块。根据模块的功能，进行登录等基础操作 ，添加，删除，修改和查询都实现了。 每个单元中的用户数据通过CAN总线传输到物业管理中心，这是远程数据采集和信息管理。 图8显示了系统用户信息管理图。

五，结论

本文基于区单元M04指纹门禁模块对硬件和软件进行了设计。 经过测试指纹采集和系统的指纹匹配时间很短（一般小于0.5秒），指纹误码率小于万分之一，整体性能稳定。 在智能社区安全系统的设计中具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] Cheng du Science and Technology edited by Trojan. Principles and

Applications [M], Beijing: Beijing Hope Electronic Press, 2000.5.

[2] Pioneer Studio. Microcontroller program design [M], Beijing:

Tsinghua University Press, 2003.1.

[3] Zheng Bing, Jia Hongyun, Zhao Liben. The Design of Fingerprint

Recognition Safeguard Based on ARM [J]. Control and automation

publication group. 2007,23(2):140-141.

[4] Wang Rulin. Intelligent access control system [M]. Beijing:

Publishing house of electronics industry. 2004.9

[5] Xia Fanglin. AT89C2051 microcontroller based building directly

by video intercom doorbell system. Microcomputer Information [J],

2006.22 (1-2): 114-116.

[6] Tian Peng. Researching on the Technology of Fingerprint Identification [J]. Science Technology and Engineering. 2007,7(18):4765-4768.

[7] Tian Peng. Researching on the Technology of Fingerprint Identification,

software school Hunan University[J], 2007.7(18):4765-4768.

[8] Bi Xiaojun, Zhao Wen, Chen Zhi. An Embedded Fingerprint

Identification System. Harbin Engineering University[J], 2007.26(1):31-4.1176

致谢

基金会项目：科学研究计划资助项目部（No.2007K934）

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