智能密码锁设计与开发
摘要
伴随着技术的进步和社会的发展，人们在生活中对安全的需求越来越高。为了满足人们的需求，密码锁的安全性需进一步的提高。而传统电子密码锁是基于单一数字密码设计，其最大缺陷则是密码容易遗忘以及遭人窃取。因而传统的密码锁已无法达到安全技术防范的要求。
但近年来随着生物技术的发展,越来越多的活体技术应用到识别系统中,如指纹识别、掌纹识别、虹膜识别等。而与其它的活体识别技术,指纹识别系统以其可强大的实现性,相对低廉的成本,同时又具备较高的安全性,被应用到越来越多的场合。而传统密码锁，结合指纹识别这一技术，其安全性得以提升，满足了人们当前的需求。
本设计采用了STC89C52单片机为核心控制部件，设计电子硬件模块，采用指纹识别模块，应用指纹识别技术对密码锁进行设计。使其既能通过键盘输入密码实现电子锁的解锁，又能通过指纹的识别进行解锁，提高了密码锁的安全性、实用性和可靠性。
关键词：指纹识别 STC89C52单片机 密码锁
目录
第一章 绪论
1.1智能密码锁的现状 1.2指纹识别技术简介
1.2.1指纹识别的原理 1.2.2指纹识别应用 1.2.3指纹识别技术的特点 1.3智能密码锁课题背景
第二章 智能密码锁整体设计及选择方案
2.1 智能密码锁整理设计方案 2.2系统核心单片机
2.2.1 单片机的选择 2.2.2 STC89C52单片机介绍 2.3 液晶显示模块的设计
2.3.1 LCD1602选择的原因 2.3.2 LCD1602简介
2.3.3 LCD1602液晶显示模块与单片机连接原理图 2.4指纹识别模块的设计
2.4.1指纹识别模块的选择
2.4.2 FM-180指纹识别模块系统参数与接口 2.4.3 FM-180指纹识别模块指令系统
第三章 智能密码锁的硬件设计
3.1智能密码锁硬件设计原理 3.2电源输入电路 3.3复位电路与时钟电路 3.4晶振电路 3.5报警电路 3.6密码锁电路 3.7矩阵键盘电路 3.8指纹模块电路
第四章 智能密码锁的软件设计
4.1主程序流程介绍
4.2矩阵键盘模块流程图
4.3 LCD1602液晶屏显示模块流程图 4.4开锁和报警模块流程图 4.5密码修改流程图 4.6指纹识别模块流程图
第五章 智能密码锁系统调试与仿真
5.1硬件电路调试及分析 5.2软件调试及分析
参考文献
第一章 绪论
1.1智能密码锁的现状
传统的电子密码锁是一种输入密码来控制电路工作，从而进行解锁的电子在产品，它的种类之多应用之广，在原先机械锁面前，有着巨大的优势。但是随着科技的进步，其优异性能的普及，漏洞也逐渐浮出水面。密码锁安全性的提升，也成为人们讨论的热点。
与此同时伴随着指纹识别技术的出现和完善，它被广泛应用在身份证，交通工具，手机等更多的领域。这一技术优异的安全性无疑给止步不前的密码锁提供了有利的技术支持，因而指纹密码锁，也伴随着其发展应运而生。在未来几年中，我国将会有近百亿元的市场等待着去开拓。同时在指纹识别技术支持下的密码锁的巨大市场前景，将对国际、国内安防产业带来巨大的影响。
从近年来的发展方向上来看，民用化的指纹识别技术终将取代方便性和安全性都存在缺陷的密码和身份识别码，用来阻止非授权的访问。并且因为指纹识别技术的民用比刑侦应用更加容易普及，市场的容量也更大，所以它拥有大规模推广的基础。在一些西方国家，指纹识别技术已进入大规模民用阶段。早在1990年，就有人在美国洛杉矶采用了世界上第一套救济金发放指纹识别系统。而在此后，指纹识别技术与电子密码锁的结合也成为全新的，安全性更加优异的加密方式。
1.2指纹识别技术简介
1.2.1 指纹识别的原理
指纹是指手指皮肤上凹凸不平的纹路，尽管指纹非常细小，但是其不同的纹路之下包含着大量的信息。而这些指纹的不同点称为指纹特征。指纹识别就是利用人体的指纹特征对个体身份进行区分和鉴定。指纹识别技术在当前所有生物识别技术中是最为成熟，同时也是被应用最为广泛的生物识别技术。其原因是指纹采用的过程的简单以及指纹识别的准确率高。
指纹识别的原理主要包括以下三部分：
1
A.指纹采集原理 B.指纹特征提取原理 C.指纹特征匹配原理
指纹采集原理主要是通过各种传感技术，根据指纹的几何特性以及生理特性，把指纹表现出来，转化为数字化表示的指纹图案。由于人指纹凹凸的几何特性不同，在阳光下造成的反射光强度也不同。由此可见，每个人指纹的特征都是不一样的，而指纹的采集正是把这些不同的特征进行转化。
指纹特征提取原理是对指纹图案的细节特征和整体特征进行提取、鉴别的原理。其分析的对象包括纹形特征和特征点的分布、类型，以及特征点之间的平面几何关系。将这些指纹特征用数字模板的形式展现出来，就能实现一个指纹特征分析的过程。
指纹特征匹配原理是对指纹图案的细节特征和整体特征根据模式识别的原理进行比对匹配。这个过程是在已有的指纹和需要验证的指纹之间进行的。
根据上述三原理，可以得出，指纹识别的流程图如下图1.2.1所示：
图1.2.1 指纹识别流程图
1.2.2 指纹识别的应用
指纹识别能够通过对每个人独一无二的指纹进行识别，从而确认其身份。在过去，这一技术活跃于刑侦系统中。但伴随着指纹技术的普及，近几年，它逐渐走向市场，应用于各个领域。例如包括已下几个方面
（1）指纹支付
将指纹与银行卡进行绑定，只需用手指轻轻一点便能完成消费支付。这种新型支付方式在美国已经出现多年。2006年上海某公司也开始接触到指纹支付的市场。如图1.2.2
2