单片机指纹识别系统的设计与实现.docx

单片机指纹识别系统的设计与实现

目录

单片机指纹识别系统的设计与实现（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3论文组织结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

相关技术综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1单片机技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2指纹识别技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3系统设计要求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.2硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2.1微控制器选择与原理图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2.2传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.2.3其他关键硬件组件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.3软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.3.1软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.3.2驱动开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.3.3用户界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.4系统集成与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

硬件电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.1电源管理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.2信号采集电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.3数据传输与处理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.4用户交互界面电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

软件编程实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.1程序开发环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.2指纹图像预处理算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3特征提取算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.4匹配算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.5系统测试与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

6.1实验环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

6.2实验数据收集与整理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

6.3实验结果展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

6.4结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

7.1研究成果总结．．．．．．