基于指紋識別的門禁系統(tǒng)設(shè)計

孫靜+康風(fēng)建+孫彥濤

摘要： 關(guān)鍵詞： 中圖分類號： 文獻標志碼： A文章編號： 2095-2163（2017）06-0155-02

Abstract： With the progress of society and the improvement of safety consciousness， highsecurity access control system has become an important part in people's lives and social work. An access control system is designed and implemented， with OMAP3530 chip as processor， Linux as software development platform， fingerprint recognition technology as authentication and infrared monitoring technology. The paper describes the hardware and software function block diagram in detail， and gives the program flowchart of the main module. The system operation is simple and the function has practical significance，which could provide a new solution for the development of intelligent access control system.

0引言

門禁系統(tǒng) （Access Control System），又稱出入口控制系統(tǒng)，隨著社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展，人們的財產(chǎn)安全與防盜意識逐漸增強，公司、學(xué)校、家庭等出入場合對門禁系統(tǒng)的安全性和使用人性化要求也不斷提高。本款智能門禁系統(tǒng)以O(shè)MAP3530為處理器，并專門設(shè)計研發(fā)了基于指紋識別技術(shù)、異常情況下的紅外識別技術(shù)，簡單易用、功能豐富，可以滿足住宅和各種建筑物門控安全。

1系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1系統(tǒng)硬件平臺

本系統(tǒng)基于達盛科技ARM-860平臺OMAP3530處理器，同時加入了一系列外擴部件，具體包括有：指紋識別、兩相步進電機、LCD顯示屏、紅外傳感器、鍵盤、數(shù)字溫度傳感器、溫度壓力傳感器、蜂鳴器。系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示。

1.2系統(tǒng)軟件平臺

研究中，選用Linux操作系統(tǒng)作為整個門禁系統(tǒng)開發(fā)的軟件平臺，并且研發(fā)設(shè)計了LCD模塊、指紋采集模塊、指紋處理匹配模塊、鍵盤中斷模塊、步進電機模塊等。系統(tǒng)軟件平臺設(shè)計架構(gòu)如圖2所示。

2系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)

本系統(tǒng)通過紅外傳感模塊、指紋識別模塊聯(lián)合設(shè)計驅(qū)動兩相步進電機模塊轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)門內(nèi)和門外對系統(tǒng)的控制。門內(nèi)系統(tǒng)包括1個LCD顯示屏和鍵盤。平時，系統(tǒng)進行環(huán)境監(jiān)測，環(huán)境信息會在屏幕保護界面顯示出來，包括：溫度、濕度、壓力，當檢測到環(huán)境異常時報警。門外系統(tǒng)包括指紋識別模塊、鍵盤模塊、紅外傳感器模塊、報警器、兩相步進電機模塊。

初始時，系統(tǒng)指紋庫中沒有指紋，需要添加指紋。

2.1門內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計

門內(nèi)系統(tǒng)的主要功能是修改密碼和指紋，為了確保用戶信息安全，通過指紋識別驗證使用者權(quán)限，驗證成功才能登錄系統(tǒng)設(shè)置界面。用戶選擇進入“密碼修改”、“指紋修改”或“恢復(fù)數(shù)據(jù)”選項。程序設(shè)計流程如圖3所示。

修改密碼選項，輸入舊密碼和新密碼，舊密碼驗證通過便會將系統(tǒng)密碼設(shè)置為填入的新密碼。密碼修改結(jié)束后提示“成功”并返回系統(tǒng)設(shè)置界面，否則提示“失敗”并返回系統(tǒng)設(shè)置界面。修改指紋可以添加和刪除指紋。選擇“添加指紋”，在指紋識別模塊上錄入3次，對比正確無誤則將指紋加入指紋庫?！皠h除指紋”選項會將所有指紋刪除，要謹慎操作。恢復(fù)數(shù)據(jù)選項相當于初始化出廠設(shè)置，選擇該選項后會將密碼重置為“222222”，并刪除所有指紋。

2.2門外系統(tǒng)設(shè)計

門外系統(tǒng)用于驗證來訪者身份決定是否開門。應(yīng)用對管紅外檢測模塊，當檢測到有人時，啟動指紋識別模塊。如果密碼輸入錯誤3次將觸發(fā)警報，指紋和密碼驗證都通過后啟動步進電機進行開關(guān)門。程序設(shè)計流程如圖4所示。

2.3指紋識別設(shè)計

指紋模塊主要有4個功能：添加指紋、驗證指紋、刪除指紋、獲取指紋數(shù)。指紋識別需要3次錄入指紋信息。程序設(shè)計流程如圖5所示。

2.4紅外識別設(shè)計

通過紅外傳感器模塊檢測到有人出現(xiàn)在門禁系統(tǒng)，然后啟動指紋模塊實施是否開門驗證。模擬操作方法是用手在模塊的紅外對管傳感器的發(fā)送管與接收管之間晃動，指紋模塊提示錄入指紋進行檢測，程序設(shè)計流程如圖6所示。

3結(jié)束語

本文詳細設(shè)計論述了基于ARM和Linux所設(shè)計的指紋門禁系統(tǒng)的軟硬件平臺，并研究給出了指紋識別，對管紅外識別系統(tǒng)主要流程。實驗證明，該門禁系統(tǒng)操作簡便，指紋識別技術(shù)可靠，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)準確，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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