于基pic单片机的指纹识别系统设计--毕业设计.doc

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1、基于PIC单片机的指纹识别系统第一章文献综述基于PIC单片机的指纹识别门锁设计1.1课题背景与意义今天的工作生活中，很多的场合都需要身份的认证，而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁，逐渐表现得有些力不从心。怎样保护自己的重要文件资料，如何保证自己的隐私不被泄露？在传统的身份认证中，我们往往使用密码加密法，但是这种方法只是"防君子不防小人"。在高明的黑客眼里，由几个字符组成的密码脆弱得不堪一击。现在，科技的发展让我们有了新的选择——指纹识别技术。将指纹识别技术应用于笔记本、门锁等方面，可以对文件、财产起保护作用，并且可以进行身份识别[1]。

2、众所周知．世界上没有两个完全相同特征的人，没有两枚完全相同的指纹。指纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的解决方案。指纹是人体独一无二的特征，具有随身性、唯一性、不可复制性、绝对保密性，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征[2]。指纹识别技术不仅免除了人们记忆密码的烦恼．而且方便快捷。只须手指轻轻一按，立即便可完成身份鉴别。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

3、得我们可以制造相当小的指纹图像读取设备，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，指纹识别技术己非常实用[3]。随着信息化技术的不断发展，计算机安全技术和身份认证对人们越来越重要而随着基于个人特征的身份认证技术的不断完善和身份认证设备价格的下降[4]27基于PIC单片机的指纹识别系统。由此可见，指纹识别技术将在互联网通信安全、金融证券、政府机构、军事安全、电子商务等领域具有更加广阔的应用前景[5]。1.2国内外现状目前，单片机已越来越广泛地渗透到人们的生活、工作中，以其为核心的控制系统，具有实

4、时控制功能强、可靠性高、实用性强、应用范围广等优点。随着人们生活水平的不断提高，单片机控制系统无疑是人们追求的目标之一，它所给人们带来的方便也是不可否定的。因此，了解单片机知识、掌握单片机的应用技术具有重大的意义。单片机技术结合指纹识别系统这一系统设计，是单片机广泛应用在工业领域的一个范例。1.2.1指纹识别原理简介指纹识别技术的原理和其它生物识别技术的原理相似。它是利用人体的指纹特征对个体身份进行区分和鉴定。严格来讲，指纹识别的原理包括指纹采集原理、指纹特征提取原理和指纹特征匹配原理三大部分。指纹采集原理主要是根据指纹的几何特性或生理特性，通过各种传感技术把指纹表现出来

5、，形成数字化表示的指纹图案。指纹特征分析的原理是对指纹图案的整体特征和细节特征进行提取、鉴别的原理。其分析的对象包括纹形特征和特征点的分布、类型，以及一组或多组特征点之间的平面几何关系。指纹特征值匹配原理是对指纹图案的整体特征和细节特征按模式识别的原理进行比对匹配。匹配是在已注册的指纹和当前待验证的指纹之间进行的。匹配运算不是对两个指纹图像进行比较，而是对已形成数字模板的指纹特征值进行匹配[5]。1.2.2单片机简介单片机操作简便，成本低，功能也相对稳定。因此本次设计采用单片机控制指纹识别模块与外围设备。目前单片机主要有以下几类：1.51单片机系列27基于PIC单片机的指

6、纹识别系统Mcs-5l系列单片微处理机是美国INTEL公司在MCS-48单片机的基础上于80年代初推出的产品，具有较强的功能，适应用比较复杂的应用场合，堪称世界上性能最高的微计算机系列。其具有以下特点：1)集成度高：MCS-52单片机的代表产品为8051，其内部包含了4字节的ROM，128个字节的RAM，4+8位并行口，一个全双工串行口，二个十六位的定时计数器以及一个处理功能很强的中央处理机。5个中断源2个优先级。2)可靠性高：由于单片机总线大多在芯片内部不易受干扰，而且单片机应用系统体积小容易屏蔽，可靠性高，可以应用于多种场台。3)处理功能强、速度高：Mcs一5l单片微

7、处理机指令系统中具有加减乘除指令及各种逻辑运算和转移指令，还具有位操作功能，CPU时钟高达l2MHz，单字节乘法和除法仅需4ps就可完成，且具有特殊的多机通讯功能，可作为多机系统中的一个子系统[7]。2.AVR单片机系列1997年,由ATMEL公司利用Flash新技术,共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，AVR单片机。相对于出现较早也较为成熟的51系列单片机，AVR系列单片机片内资源更为丰富，接口也更为强大，同时由于其价格低等优势，在很多场合可以替代51系列单片机[8]。其具有以下特点：1)采用CMOS技术和RISC