本文研究的主要课题是基于单片机控制的智能指纹密码锁控制系统设计，随着芯片技术的发展，一些由单片机作为主控器的智能电器逐渐出现在人们的日常生活中，单片机具有体积小，控制性能稳定等特点。本文将单片机与指纹识别技术相结合，首先叙述了课题的国内外背景及研究的目的意义，其次叙述了指纹密码锁的整体设计和工作原理，在系统硬件电路设计中介绍了系统六大模块的电路，在软件设计中叙述了通讯协议和指纹锁的三种工作模式，最后对系统进行了调试。智能指纹密码锁的研究与设计能对单片机技术的发展以及指纹密码锁被广泛的用于生产生活中具有十分重要的意义。该设计中包含了指纹输入模块、密码按键输入模块、LCD显示屏、EEPROM存储模块、电磁锁执行模块和供电模块。在接入电源后，供电模块将电压分为3.3V和5V两种电压，分别供电，用户可以通过指纹输入模块和密码输入模块将不同的开锁方式存储在EEPROM存储模块中，在开锁过程中LCD显示模块可以将用户输入的密码和验证指纹者信息献给给用户，当任意一种检测方式通过验证后，单片机控制电磁锁解锁，完成开门的步骤。
目录
引言 1
（一）选题背景 1
（二）研究目的及意义 1
（三）指纹识别技术概述 1
（四） 指纹识别技术的应用 2
（五） 指纹锁的应用前景 2
一、指纹密码锁系统整体设计 2
（一） 纹识别原理 2
（二） 统整体设计 3
二、指纹密码锁系统硬件设计 4
（一） 电源模块及接口电路 4
（二） 指纹模块及其接口 4
（三） 电磁锁模块及接口电路 5
（四） STC89C52单片机介绍 5
（五） 显示模块介绍 6
（六） 输入模块介绍 7
（七） 外部存储器介绍 8
三、指纹密码锁系统软件设计 8
（一） STC89C52RC与FPM10A通信协议 8
（二） 三种工作模式软件设计与实现 8
四、系统调试 10
（一） KEIL编程 10
（二） 程序的烧写 11
（三） 小灯、继电器的调试 11
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（四） 指纹模块、按键的调试 12
（五） 功耗测试 13
总结 14
参考文献 15
致谢 16
附录一 总原理图 17
附录二 PCB图 19
附录三 主程序 20
附录四 元件清单 23
引言
（一）选题背景
随着自动化技术的提高以及指纹识别功能的广泛应用，一些单位以及家庭开始使用指纹所作为进出入的身份识别，指纹的优点是能够解决传统钥匙遗失忘带，机械门锁繁重等缺点，提高使消费者的安全系数和使用舒适感，指纹作为人的特殊标记非常难被模仿，在过去指纹密码锁被广泛的应用于银行和一些重要场所，但是随着技术的不断发展，指纹密码锁已经逐渐普及到家庭应用中，指纹密码锁的原理是使用人的皮层上某个独特的纹理构造，而这种构造的成因取决于受精卵在母体内初期的成长，每种受精卵因为其具有遗传效应的DNA片段组合不一样，所以每个指纹都有特别的纹路构造。这个电子锁能做起来的关键是集成电路技术的成熟，能将多个指纹信息放在一块小小的芯片上，足见得其便捷性。利用指纹采集器可以得到任何指纹的特征。而指纹库可以精确地保存这些特征，在单片机上将两个指纹进行比较和演算。综上所述此技术的前景广阔，可以实施。
（二）研究目的及意义
随着人脸识别以及指纹识别技术被不断的应用于各行各业，这种由每个人的特殊标记作为识别通行的方式是基于人的生物特征开发的一种更加安全便捷的识别方式之一。本文所研究的指纹密码锁其目的主要是解决传统机械锁的安全系数低，不便于操作者开关等缺点，提高消费者在安全性能方面的保障和在体验感方面的舒适性，指纹密码锁使用操作简单，不需要携带任何钥匙，已经越来越广泛的运用于单位和个人家庭之中。本文所研究的指纹密码锁是基于单片机控制的普通型密码指纹锁，其特点是设计稳定性高，价格低廉，能够满足基本指纹密码解锁需求，对单片机技术的发展以及指纹密码锁被广泛的用于生产生活中具有十分重要的意义。
（三）指纹识别技术概述
第三次工业革命之后芯片技术的发展被广泛地应用于各行各业，芯片技术的应用也使得主控器和传感器技术得到了很好的发展，更加人工智能的电子产品逐渐出现在人们的生活中。以智能门禁系统为例，现在智能门禁中主要有电磁式门锁，电子式密锁码，语音识别密码锁以及指纹识别密码锁等多种形式，这些智能门禁系统中的锁主要是采集到使用者独特的生物生理特征，存储到相应的系统中，然后由传感器识别基本生物特征后转换成对应的指令，传入到主控器进行检测识别，匹配合格后输出开的指令，如果不合格则输出关了指令智能识别技术的基本原理就是这样，本文所研究的指纹密码锁是基于生物识别技术和传感器采集技术等合成的智能门禁系统之一，只有一个密码被盗的可能性不大，所以一些重要的地方均采用这些门禁系统。
基于识别技术风发展利用计算机学原理，光学原理，声学原理，生物传感器等原理创造出一门新的技术，生物识别技术。根据人体独有的生理特征来实行身份的判定，因为人体特征具有唯一性，本文所研究的指纹识别技术就是通过传感器识别人的指纹上特殊的指纹纹路，将指纹纹路信息存储到主控单片机上，当使用者接触到扫描传感器时信息能够快速的被传送到单片机中识别判断，由于人的指纹十分难以被模仿和复制，指纹识别技术能够更加提高门禁系统的安全性，指纹识别系统也被广泛的用于其他行业，例如智能手机指纹识别，保险箱指指纹识别等一些隐私性较高的场所。
（四） 指纹识别技术的应用
指纹识别技术的发展最早起源于2011年的手机行业，摩托罗拉公司将其作为手机上识别用户的快速方式，指纹技术一经推广后十分受到消费者的喜爱，其很大程度上解决了用户使用手机解锁时费力费力的现状，随后在Iphone5S型号手机的推广下，指纹姐搜逐渐进入了人们的视野，目前随着指纹识别技术的发展，手机指纹支付功能以及指纹解锁等功能不断的更新于智能手机，指纹识别技术能够被广泛的应用于生活以及国家出入境管理身份识别系统的主要原因是指纹具有唯一性，利用这种唯一性能够做到更好的辨别和增加安全性。随着科技的不断发展一些智能电器充分的利用了指纹识别技术，人脸识别技术，声音识别技术更加智能的服务于人们，保护人民的隐私。指纹技术也渗透到了各行各业，而随着技术的不断创新，相信未来的生活中指纹识别技术将被广泛应用。
（五） 指纹锁的应用前景
因为科技的大举进步，尤其是生物识别技术被广泛应用于各个领域，让智能锁向安全便捷稳定等方面发展。指纹识别技术的让机械锁变成电子密码锁，大大提升了人们的生活幸福指数。而电子密码锁这款产品集高技术含量于一身。慢慢替代机械锁，使现代生活刮起了一阵智能风。
在一些发达国家，例如日本和德国工业化进程较快，自动化程度较高，也很在很早的时候就运用了这种指纹识别技术，在我国指纹识别技术起步较晚，一些智能化的指纹识别电器在人们的生活中运用还是很低，主要原因是人们对于安全性能的不重视，随着经济的发展，人们对于安全性能的重视提高，指纹智能锁在中国具有十分广大的发展空间，2018、2019、2020是电子密码锁销量最多的三年。电子密码锁还在发展并不断完善，但根据供需关系来看，国内市场还有很大的空间，所供给的不过是需求的九牛一毛。

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