基于单片机的多功能指纹识别门禁系统设计与实现

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@小白创作中心

基于单片机的多功能指纹识别门禁系统设计与实现

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CSDN

https://blog.csdn.net/BS009/article/details/143165500

近年来，指纹识别技术在国内外发展很快，由于其良好的安全性目前该技术已被广泛应用于生活和工作中。随着成本的下降，指纹识别技术呈现全面推广和普遍应用的趋势。

一、环境介绍

语言环境：C语言嵌入式
技术实现：STM32
硬件构成：该系统硬件部分采用高性能的单片机作为核心控制器，配备指纹识别模块、按键模块、红外测温模块、红外遥控模块、报警模块、显示模块以及驱动模块等关键组件。

二、项目简介

近年来，指纹识别技术在国内外发展很快，由于其良好的安全性目前该技术已被广泛应用于生活和工作中。随着成本的下降，指纹识别技术呈现全面推广和普遍应用的趋势。该系统硬件部分采用高性能的单片机作为核心控制器，配备指纹识别模块、按键模块、红外测温模块、红外遥控模块、报警模块、显示模块以及驱动模块等关键组件。指纹识别模块和按键模块实现了多种身份验证方式，红外测温模块监测环境温度，报警系统在指纹以及密码验证失败时发出警报，显示模块展示系统状态和用户界面，驱动模块控制门锁状态。系统通过集成多种功能模块和智能算法，实现了全面的门禁管理和安全保障。同时，具备远程控制功能，用户可通过红外遥控模块进行远程操作，提升了门禁管理的便捷性和灵活性。该系统设计可广泛应用于办公场所、住宅小区等需要安全管理的场景，为用户提供了安全、智能的门禁管理体验。

随着社会的不断发展和科技的持续进步，门禁系统在当今各种场所的应用已经变得愈发普遍，涵盖了公司、学校、公共机构等众多领域。然而，传统的门禁系统通常依赖于传统的物理介质，如钥匙、门卡等，存在诸多安全隐患和管理不便之处。针对传统门禁系统的诸多问题，指纹识别技术应运而生，为解决现有门禁系统存在的种种弊端提供了一种高效的解决方案。利用了先进的指纹识别技术，通过对用户指纹的录入和验证实现对用户身份的验证，从而大大提高了门禁系统的安全性和便捷性。与传统门禁系统相比，多功能指纹识别门禁系统具有诸多优势。首先，其设计结构更为简单，不再需要依赖传统的物理介质，如钥匙或门卡，从而减少了安全风险。其次，该系统成本较低，易于维护和管理，为用户提供了更为便捷的使用体验。

该系统的研究与应用对提升门禁系统的安全性和便捷性具有重要意义。传统的门禁系统往往存在着安全性不高、易被破解的问题，而指纹识别技术作为一种生物特征识别技术，具有较高的安全性和准确性，可以有效防止非法入侵和身份伪造，提升门禁系统的安全等级。对推动智能安防领域的发展具有重要意义。随着智能化技术的不断发展，智能安防设备在社会生活中的应用越来越广泛，而多功能指纹识别门禁系统作为智能安防的重要组成部分，可以为人们提供更加智能、便捷的安全保障服务，推动智能安防领域的进一步发展。对提升社会管理效率和提高社会治安水平具有积极意义。通过该系统可以实现对人员出入的精准管控和实时监测，为社会管理部门提供了重要的数据支持和决策参考，有助于加强社会治安管理，维护社会稳定。

三、系统展示

实物展示如下：

功能调试如下结果：实物焊接完成后，确保所有硬件组件正确连接，包括传感器、控制器、主板等。检查电须和线路是否牢固连接，避免松动或接触不良，确保电源供应正常。使用万用表等工县消量电源电压确保在正常范围内。验证每个传感器的正常工作，检查温度传感器是否能够准确地采集环境数据。首先对系统进行上电，可以看到显示屏显示“多功能智能门锁”界面以及当前环境的温度如图5-2所示

当进行指纹识别验证时，如果指纹匹配，系统会显示“门已打开，编号为001”，同时LED亮起并接通继电器打开门禁。如果指纹不匹配，会显示“没搜到指纹，请重新按手指”，同时进行蜂鸣器报警，随后可重新进行指纹验证。如图5-3所示。

可通过矩阵键盘上的管理按键进入管理界面，随后可通过按键选择实现相应的功能，包括，按键1：添加指纹；按键2：删去指纹；按键3：打开门禁；按键4：修改密码；如图5-6所示。

四、核心代码展示

#include "STCEEPROM.h"
#define ISP_BYTE_READ    1		//ISP字节读
#define ISP_BYTE_PROGRAM 2		//ISP直接编程
#define ISP_SECTOR_ERASE 3		//ISP扇区擦除
/********************************************************************
* 名称 : ISP_ERASE()
* 功能 : EEPROM的扇区擦除
* 输入 : Address（擦除扇区的地址)
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void ISP_ERASE(Address)
{
    ISP_ADDRL = Address;
    ISP_ADDRH = Address >> 8;
    ISP_CONTR = 0x81;				
    ISP_CMD = ISP_SECTOR_ERASE;	
    ISP_TRIG = 0x46;	//PDF手册中说先像 ISP_TRIG 中写入 0x46, 然后写入 0xb9
    ISP_TRIG = 0xb9;
    _nop_();
    _nop_();	
}
/********************************************************************
* 名称 : ISP_READ()
* 功能 : 从EEPROM相应的地址中读出值
* 输入 : Address(想要读取EEPROM的地址）
* 输出 : Read_Data（从EEPROM读出的值）
*********************************************************************/
unsigned int ISP_READ(Address)
{
    unsigned char Read_Data;
    ISP_ADDRL = Address;
    ISP_ADDRH = Address >> 8;
    EA = 0;	
    ISP_CONTR = 0x81;
    ISP_CMD = ISP_BYTE_READ;
    ISP_TRIG = 0x46;
    ISP_TRIG = 0xb9;
    _nop_();
    _nop_();
    Read_Data = ISP_DATA;
    return Read_Data;	
}
/********************************************************************
* 名称 : ISP_PROGRAM()
* 功能 : 实现EEPROM的字节编程
* 输入 : Address为编程的地址，Data_temp为想要编程的值
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void ISP_PROGRAM(Address, Data_temp)
{
    ISP_DATA = Data_temp;
    ISP_ADDRL = Address;
    ISP_ADDRH = Address >> 8;
    ISP_CONTR = 0x81;
    ISP_CMD = ISP_BYTE_PROGRAM;
    ISP_TRIG = 0x46;
    ISP_TRIG = 0xb9;
    _nop_();
    _nop_(); 	
}