论文总字数：25829字

摘 要

指纹识别技术这些年发展快速。指纹识别技术属于生物识别技术的一种，它安全性高、价格便宜、应用广泛。指纹包含了人体大量的信息，且每个人的指纹都是不重复的，所以可以通过指纹识别技术来识别一个人的真实身份。基于单片机的指纹密码锁采用STC89C52为核心模块，采用串行通信控制ZFM-70指纹模块实现指纹识别和存储指纹数据，用继电器和二级灯管模拟锁释放行动，并通过FYD12864液晶显示屏显示开锁结果。该系统识别速度快，体积小，价格便宜，适合生活中使用。

关键词：STC89C52，指纹识别技术，液晶屏

Abstract: Fingerprint recognition technology has developed rapidly these years. Fingerprint recognition technology belongs to a kind of biometric technology. It has high security, low price, and wide application. Fingerprints contain a lot of information on the human body, and each person"s fingerprint is not repeated, so you can use a fingerprint recognition technology to identify a person"s true identity. Fingerprint password lock based on single-chip microcomputer adopts STC89C52 as the core module, uses serial communication control ZFM-70 fingerprint module to realize fingerprint identification and store fingerprint data, uses relay and secondary lamp to simulate lock release action, and unlocks through FYD12864 LCD display. result. The system is fast, small, inexpensive and suitable for use in life.

Keywords: single-chip microcomputer, fingerprint recognition technology, LCD

目 录

1 绪论 5

1.1 课题研究意义 5

1.2 国内外指纹密码锁发展历史及现状 5

1.3本文主要内容 5

2 整体设计方案 6

2.1 系统总体设计 6

2.2 本章小结 7

3 系统硬件设计 7

3.1 单片机及最小系统 7

3.2 指纹模块设计 10

3.3 按键电路设计 11

3.4 液晶显示模块设计 12

3.5 本章小结 13

4 系统软件设计 13

4.1 主程序流程图 15

4.2 键盘程序流程设计 16

4.3 LCD显示模块程序流程设计 17

4.4 指纹识别程序设计 18

4.5 Keil编程 20

4.6本章小结 21

5 实物制作与调试 21

5.1 电路的焊接 21

5.2 程序的烧写 22

5.3 小灯、继电器的调试 23

5.4 液晶的调试 23

5.5 指纹模块、按键的调试 23

5.6 本章小结 24

结论 25

参考文献 26

致谢 27

附录A 28

附录B 29

1 绪论

在当今的生活工作中，很多场合需要身份验证。传统身份验证技术受到很多方面的威胁，有很多不安全因素，对于黑客，密码只是几个易于破解的字符。生物识别技术解决了这些问题。

生物识别技术是基于对人的外貌，声音和对其它生物特征身份验证的科学解决方案，现有的生物识别技术，包括指纹识别技术，掌纹识别，视网膜识别，虹膜识别，脸部识别技术，语音识别技术和手写识别技术^[1]。生物识别技术只需要验证本身，比较方便和人性化。指纹识别是生物识别技术中应用最广泛的。

随着科学技术的高速发展，在单片机中进行指纹的比对已可实现。指纹识别技术随着匹配算法的发展越来越成熟。

课题研究意义

过去都是通过证件来来验证自己的身份，这种通过“对象”来确认一个人身份的方法的漏洞是显而易见的。证件及其容易被仿造和伪造，但指纹需要本人才能认证。

随着社会的发展，这些传统安全系统采用的方法日益脆弱。但是，它无法避免这个尴尬的问题。密码可以被盗取，证件也可以作假，但如果使用生物识别技术进行身份验证，则可以有效防止此类事件。

指纹具有独一无二的特点，世上没有完全相同的指纹，指纹识别因其安全性和实用性已成为生物识别技术的主流。指纹识别技术的应用使生活更加便捷、安全。

在学习了单片机的基本知识之后，需要组织在实践中学到的知识并将其应用于现实生活中。 所以，此文设计了基于51单片机的指纹密码锁来为身份验证提供便利。

国内外指纹密码锁发展历史及现状

国外很多公司早已使用指纹识别技术，苹果公司已推出带有指纹登陆模块的手机和笔记本电脑，国内外各手机厂商和电脑厂商也广泛使用了指纹登入模块。

指纹密码锁现在在迅速发展中，但未全面普及，但由于先前很多公司、厂家为市场的发展付出了大量时间与精力，所以现在指纹锁市场已经基本被打开，指纹锁将迎来一个快速发展的时期。

1.3本文主要内容

设计一个以指纹识别为核心的密码锁，该密码锁主要由微控制器（单片机）和指纹模块组成，再辅以键盘、液晶显示屏、继电器和二级灯管。对该设计的软硬件中的重点进行详细的说明介绍，还有实物的制作与调试。

2 整体设计方案

指纹密码锁核心是指纹图像的采集和比对，指纹模块一旦检测到手指，立即获取指纹图像，并且捕获的图像被转换成特征并被存储。通过比较此功能与模板功能，可以控制是否解锁。

该系统利用指纹的独特性给用户信息加密。用户将手指放在指纹传感器上即可完成指纹扫描，操作十分便捷。系统的LCD屏幕可以显示指纹模块的采集，转换，整合，存储以及各种过程结果的比较。该系统还具有指纹模板的存储功能。用户可以在指纹模块中自由存放或删除模板。指纹模板包含用户的指纹模板，用户就可以解锁指纹。

2.1 系统总体设计

2.1.1 系统功能描述

该电子密码锁以指纹模块为核心，指纹模块扫描到手指就立即采集指纹并发送。它利用指纹的独特性给用户信息加密。在获取指纹图像之前，指纹模块必须检测传感器表面是否有手指，因此它应该具有这种指纹输入功能。对这种设计功能的简单描述是使用指纹模块来检测和记录指纹，并在LCD屏幕上显示比较数据。

该系统的主要功能如下：

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