基于单片机指纹识别系统的设计

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1、摘要随着时代的发展，社会越来越需要高效、可靠的身份识别系统。传统的个人身份鉴别手段如钥匙、口令、密码、身份证件，甚至IC卡等识别方式，由于它们具有可假冒、可伪造、可盗用、可破译的弱点，已不能完全满足现代社会经济活动和社会安全防范的需要。随着识别技术的不断成熟和计算机技术的飞速发展，各种基于人体生理特征的身份识别系统如：指纹、手掌、声音、视网膜、瞳孔和面纹等识别技术纷纷从实验室中走出来。目前，从实用的角度看，指纹识别技术是优于其它生物识别技术的身份鉴别方法。关键词：指纹识别；单片机；图像处理目录绪论1一、指纹识

2、别的概述2（一）指纹识别的历史2（二）指纹识别的发展前景3（三）指纹识别中的基本概念3二、单片机MCS-51系统6（一）MCS系列单片机简介6（二）MCS-51存储器结构8（三）MCS-51单片机的引脚功能12（四）MCS-51单片机的中央处理器16三、指纹识别系统的硬件设计18（一）指纹识别系统硬件结构概述18（二）指纹识别功能描述18（三）指纹识别系统工作原理及硬件特性20四、指纹识别系统的软件设计23（一）识别指纹的总体特征和局部特征23（二）指纹识别系统的流程24（三）指纹识别系统串行口工作方式25（

3、四）单片机图像处理设计26结论29参考文献30致谢31绪论进入21世纪后，由于国际反恐、互联网应用等因素的推动，在全球范围内，指纹识别技术得到了更加广泛的应用，指纹识别市场进入高速发展阶段。据国际生物认证组织（InternationalBiometricGroup）的预测，到2008年，整个生物认证市场的总量将达到46亿美元，并将保持每年36％以上增长速度。出现这种惊人的高速增长不是偶然的，比尔•盖茨就曾做过这样的断言：生物识别技术，利用人的生理特征，例如像指纹等来识别个人的身份，将成为今后几年IT产业的重要

4、革新。盖茨有这段言论是因为据相关数据显示，每年由于证件或密码遗失而造成的损失巨大。这是因为各种密码被破解的概率越来越高，或者由于年龄的曾长记忆力随之下降的原因导致的。而指纹在所有的生物特征中，相对稳定、不随年龄而变化和采集较为便捷，同时它的研究历史最长、相对更为成熟。与现有的智能卡、身份证号码和密码的身份识别系统相比，指纹识别的性价比最高，也更适于应用到大众生活中。因此指纹识别以其革命性的便捷和安全性成为一个理想的卓越的解决方案。一、指纹识别的概述（一）指纹识别的历史利用人体特有的生物特征，如指纹、声音、行为

5、等进行身份识别成为目前研究的热点，并发展成为一种被称为“生物检测学”（Biometrics）的专门学科，其相关的技术也被称之为“生物特征识别技术”，而实现该项功能的计算机系统则被称之为“生物识别系统”。我国在广泛应用指纹的漫长历史中，随着对外文化的交流，应用指纹的传统习惯传播到了世界上许多国家。中国也是世界公认的指纹发源地之一。公元1788年，梅耶（J.Mayer）首次著文指出了至今仍然被承认的指纹的两个重要特性，一是没有人的指纹是完全相同的（唯一性），另外一个是指纹的式样终身不会改变（稳定性）。  公元18

6、23年，珀金杰（J.Purkinie）首次把指纹纹形分成了9类。  公元1858年，赫谢尔（W.Herschel）规定与官方定契约必需捺指纹。公元1880年，福尔茨（HenryFauld）发表了指纹认证的论文，第一次科学地提出了指纹的个体性和唯一性。指纹唯一性的发现，使得指纹作为一种更为有效的鉴别方法而得到采用。  公元1889年，亨利（E.R.Henry）在总结前人研究成果的基础上，提出基于指纹细节特征识别（Minutia-Based）的理论，并提出了用指纹识别来进行确定罪犯身份的设想，从而奠定了现代指纹学

7、的基础。直到两个世纪后的今天，采用基于Minutia-Based的指纹识别算法仍是主流。  公元1892年，英国的弗朗西斯?盖尔顿（FrancisGalton）爵士对指纹进行了广泛的研究，写了《FingerPrint》一书，向世人介绍了用于单个指纹分类的细节特征，首次系统地阐述了指纹学。完善地确立了一整套指纹识别的方法，并且用于刑事侦察中对犯罪嫌疑人的甄别和鉴定。  随着个人电脑的普及，人们在办公及处理个人资料的过程中，越来越多地依赖电脑，因此电脑中的信息，如程序、文件和数据的保密也越来越重要。由于采用密码容

8、易发生遗忘或被窃用等弊端，故此，出现了类似指纹登录、指纹授权、指纹文件锁、指纹硬盘、指纹U盘、指纹手机以及指纹PDA等大量的应用软件与硬件产品。（二）指纹识别的发展前景指纹行业是一个新兴的行业，本身具有很高的科技含量，相对利润高发展前景广阔。经专家预计，指纹产品将是未来IT产业新的增长点：利润率最高、发展潜力最大。据不完全统计，2004年指纹类产品平均利润率就已经为385%，指纹产品行业是各行业及投