Liu Huan 1, Fang Hua 2
(1. École de génie électrique et d'information, Guangxi University of Technology, Liuzhou, Guangxi 545006; 2. Guangxi Université de Technologie du génie Centre de formation, Liuzhou, Guangxi 545006)
Afin d'améliorer l'efficacité de la gestion des laboratoires, de renforcer la sécurité en laboratoire, pour concevoir un microprocesseur STM32, système de gestion de contrôle d'accès de reconnaissance d'empreintes digitales visuelle STC89C52 principal microcontrôleur, qui contrôle STC89C52 pour le module d'identification d'empreintes digitales FM-180 et contrôle d'accès , comme le système de gestion du module de noyau STM32, à la fois par 2,4 module de communication sans fil G pour la synchronisation de données, le système peut compléter l'empreinte digitale d'entrée, l'identification, modifier, supprimer, entrer le nombre de statistiques, le nombre de statistiques rejetées, le personnel entrer affichage de l'heure.
Microcontroller; empreintes digitales, la communication sans fil; accès
TP23 Code du document: ADOI: 10,19358 / j.issn.16747720.2016.23.027
. Liu Huan, système de contrôle d'accès de reconnaissance d'empreinte digitale conçu Fang Hua sur la base de laboratoire [J] ses applications, 2016,35 (23): 93-95,99.
0 introduction
À l'ère de l'Internet d'aujourd'hui, tout le monde a beaucoup de mot de passe d'authentification de sécurité, tels que les mots de passe bancaires, le mot de passe de paiement, mot de passe logiciel le chat, la mise sous tension sur le mot de passe, les mots de passe de connexion de site Web, etc., et est équipé de diverses touches, telles que les clés de serrures de porte, clés de véhicule, clés de sécurité, etc., ce sont le système d'authentification de clé de sécurité traditionnelle utilisée. Mais la clé est que l'existence de systèmes de sécurité traditionnels facilement perdu, facilement oublié, et si sensibles à l'insécurité vol, il y a un besoin urgent d'un coffre-fort, la technologie d'authentification fiable et pratique pour remplacer la certification de sécurité existante [1].
L'empreinte est où l'une des caractéristiques invariantes de la vie humaine, qui comprend seulement trois touches propriétés nécessaires: vaste, unique et permanent et immuabilité, par conséquent, une empreinte digitale fiable que la biométrie, favorisé par les personnes et appuyer sur [2]. Application de la technologie de reconnaissance des empreintes digitales dans la vie et aujourd'hui le travail des gens de plus en plus largement, comme le temps d'empreintes digitales et la fréquentation, les banques d'empreintes digitales, les achats d'empreintes digitales des centres commerciaux, des empreintes digitales et d'autres étudiants de transfert, cette technologie est de plus en plus le mode de vie des gens rafraîchissement. Dans l'industrie de la technologie de reconnaissance tranquillement ouvert l'écran géant « ère d'empreintes digitales » [3].
l'enseignement de laboratoire de l'Université a besoin d'une technologie plus avancée comme support, en particulier laboratoire de papier ouvert laboratoire des exigences de gestion de l'université, a proposé une identification des empreintes digitales système de contrôle d'accès en laboratoire, ce système peut améliorer l'autogestion du laboratoire mesure, faciliter la gestion du personnel de laboratoire efficaces pour maîtriser l'utilisation du laboratoire.
1 Conception du système
unité de commande principale divisée en deux parties, le microcontrôleur STM32 STC89C52 et un microprocesseur. Dans lequel le microcontrôleur est utilisé pour le contrôle en temps réel STC89C52 FM180 module de reconnaissance d'empreintes digitales, programmée par la communication de données de commande avec le module de reconnaissance d'empreintes digitales série microcontrôleur. FM180 module de reconnaissance d'empreinte digitale a un ensemble fixe d'instructions et de formats de transmission de données, le système peut envoyer le format des données en fonction d'un jeu d'instructions et pour la préparation, de manière à réaliser une empreinte digitale d'entrée d'utilisateur, d'identification, de modification, des fonctions de suppression, tout en commandant un dispositif d'affichage à cristaux liquides et relais LCD1602 , et invite l'utilisateur à atteindre en temps réel fonctionnement fonction de commutateur de verrouillage électronique. microprocesseur STM32 principalement utilisé pour la gestion de laboratoire, de 2,4 G module de communication sans fil sur les données de synchronisation est affichée sur la couleur, y compris le numéro intérieur, le nombre de rejeté, ID d'empreintes digitales, le temps d'entrée et autres. Le système peut enregistrer chaque utilisateur entre la dernière fois, et peut facilement interroger les données historiques sur l'écran couleur à tout moment. La structure du matériel représenté sur la figure 1.
2 Conception du matériel
Et la conception de circuits périphériques 2.1STC89C52
STC89C52 STC est produit par une faible puissance, haute performance CMOS microcontrôleur 8 bits, mémoire flash programmable a 8 Ko, l'utilisation du système classique MCS51 noyau, ses principales caractéristiques est mise en mémoire de programme 8 KB l'espace et l'espace mémoire de données 512 B, la courroie intérieure 2 Ko de mémoire EEPROM, un port de téléchargement de série peut être utilisé directement.
2.1.1 Remise à zéro du circuit
Cette conception utilise un bouton de réarmement manuel, circuit de remise à zéro du bouton de réinitialisation est principalement composé de résistances, des condensateurs et d'autres composants. Lorsque deux ou plusieurs consécutif cycle de la machine à l'entrée d'un microcontrôleur STC89C52 broche haute RES, la remise à zéro du micro-contrôleur est affirmé.
2.1.2 empreintes digitales Module d'identification
Module de reconnaissance d'empreintes digitales FM-180 comprend l'acquisition d'empreinte digitale et des circuits de traitement en-tête d'empreinte en deux parties, une empreinte optique en utilisant une tête de capteur d'empreinte digitale, les puces flash et l'autre processeur DSP haute performance et le circuit de traitement de minuties d'empreinte digitale caractéristiques extraites par l'empreinte digitale stockée. le processeur DSP est livré avec le module de traitement d'empreintes digitales intégré ensemble fixe d'instructions et de formats de transmission de données, peuvent échanger des données via le port série du module de processeur, comme entrée d'empreintes digitales se fait selon l'ordre d'un utilisateur, supprimer, autre qu'un série d'opérations, et la valeur de caractéristique d'empreinte digitale cryptée stockée dans les modules de processus flash. Lorsque le système d'identification des empreintes digitales des utilisateurs seront collectées dans la valeur caractéristique de minuties des empreintes digitales et la valeur stockée dans l'utilisateur de puce flash est de déterminer si les exigences de l'empreinte digitale de l'utilisateur, la détection d'empreintes digitales obtenues, fonction identifiée.
microcontrôleur STC89C52 pour le transfert de données via le FM-180 d'identification d'empreintes digitales module de port série, le module d'identification d'empreinte digitale conformément à l'indice de performance, la vitesse de transmission de la communication de données peut être réglé à 9600 b / s de programmation de logiciel, afin de réaliser des communications précises et fiables le sexe. RXD (P30) est reliée au module d'identification d'empreintes digitales MCU TXD, TXD le microcontrôleur (P31) est connecté au module d'empreinte digitale RXD.
2.1.3 conception de bouton
la partie de commande d'empreintes digitales comprend quatre boutons, respectivement, S1, S2, S3, S4, dans lequel S1 est défini comme bouton de commutateur de reconnaissance de forme, pour commander le système de façon à commuter entre les deux motifs d'empreintes digitales et l'entrée d'empreintes digitales, définie comme étant S2 des touches d'entrée d'empreinte digitale, lorsque le système est en mode d'entrée d'empreintes digitales, presse travail d'entrée S2 peut être une empreinte digitale; touche d'effacement S3 est définie comme une empreinte digitale, pour commander la purge du module d'identification d'empreinte digitale minuties flash dans la bibliothèque; chambre S4 définie comme une clé pour ouvrir la clé de la porte, lorsque l'utilisateur a besoin de sortir, cette clé peut être ouverte par l'accès de la serrure électronique.
partie de réglage de l'horloge comprend trois touches, respectivement, S5, S6, S7, S5 qui est défini comme la clé de sélection de réglage, cette touche peut être pressée en année, mois, jour, heure, minutes, secondes, entre les semaines de régulateur de commutation; S6 , S7 sont définis comme nombre plus 1, moins 1 touche, le numéro de raccourci peut être réglé sur le temps requis par ces deux touches de données.
affichage 2.1.4LCD
la conception de LCD1602 utilise un affichage à cristaux liquides comme une empreinte digitale, un système de reconnaissance d'empreintes digitales affiche l'outil fonctionnel en cours de rappel de mode. LCD1602 STC89C52 contrôlé par le microcontrôleur, tout en utilisant les fonctions correspondantes, LCD1602 déclaration correspondante invitera le système une meilleure visualisation. Pour le transfert de micro-contrôleur des données entre le port P0 et LCD1602, montrent le caractère ou le numéro correspondant sur LCD1602.
2.1.5 serrure électronique de contrôle d'accès
Circuit de commande d'accès à la serrure électronique comprend un circuit de commutation électronique et un commutateur de relais de verrouillage pour commander le circuit d'entraînement. Cette conception utilise 12 puissance de V déverrouillage d'une serrure électronique sur la forme, lorsque le verrou électronique 12 V aux bornes de la tension de bobine atteint la puissance de la volonté de verrouillage, en particulier pour le circuit d'interface 2 montrée à la Fig. Dans lequel Q2 est un transistor PNP fonctionnant en mode commutation, et la mise sous tension commande la réinitialisation du relais.
Et la conception de circuits périphériques 2.2STM32
le microprocesseur de la série STM32 applications embarquées sont conçues pour une haute performance, à faible coût, de faible puissance et à ARM Cortex-M3 que la puce de commande centrale. la performance de presse peut être divisée en deux séries différentes: STM32F103 « Enhanced » Le STM32F101 et « de base ». série améliorées de fréquences d'horloge jusqu'à 72 MHz, est des produits similaires dans les produits de haute performance; la fréquence d'horloge de base de 36 MHz, à un prix de 16 produits se plus de 16 produits de manière significative améliorer la performance du produit est de 16 des meilleurs utilisateur sélectionner [4]. Deux séries de 32 Ko ~ 128 KB intégré dans la mémoire flash, sauf que la combinaison de la capacité maximale des interfaces SRAM et périphériques. Lorsque la fréquence d'horloge est de 72 MHz, STM32 consomme 36 mA, le marché est la plus faible consommation électrique en 32, à savoir 0,5 mA / MHz. Cette conception utilise un STM32F103ZET6 à microprocesseur amélioré.
2.2.1 affichage à cristaux liquides
Cette conception utilise un 3,2 pouces écran couleur TFT avec une résolution de 320 × 240,16 bits écran couleur. Ecran couleur affichage à l'écran un numéro de chambre, le nombre de rejeté, le numéro de série d'empreintes digitales, entrer dans le temps et d'autres informations. Depuis STM32 intégré mécanisme FSMC de bus à microprocesseur, l'affichage à cristaux liquides peut facilement être contrôlé, est fourni objet de contrôle FSMC peut être réalisé par la programmation du logiciel [5].
2.2.2 bouton Requête utilisateur
Requête bouton utilisateur connecté avec le STM32, principalement utilisé pour la dernière fois qu'un utilisateur saisit une requête, les numéros d'empreintes digitales, les données de navigation de l'histoire et d'autres renseignements connexes. Comprend trois boutons, à savoir S1, S2, S3, où la touche S1 pour entrer dans un mode de requête de l'utilisateur, puis sur la touche S2, S3 sont utilisés pour interroger les informations utilisateur, le transfert peut rapidement des informations navigation à l'utilisateur.
La communication sans fil 2.3
NRF24L01 est une mono-puce dispositifs émetteurs-récepteurs RF fonctionnant dans 2,4 GHz ~ 2,5 GHz de bande ISM. synthétiseur de fréquence intégré, un amplificateur de puissance, un oscillateur à quartz, un modulateur et d'autres modules fonctionnels, et combine la technique d'éclatement améliorée de choc, dans lequel la puissance de sortie et les canaux de communication peuvent être configurés par un programme. NRF24L01 faible consommation d'énergie, alors que pour -6 dBm puissance de lancement, de courant de fonctionnement est seulement 9 mA, à la réception, seul le courant de fonctionnement de 12,3 mA. Plus le mode de fonctionnement à faible puissance (mode basse consommation et mode veille) afin que la conception d'économie d'énergie plus facile.
2.4G module de communication sans fil peut être contrôlé SPI, port SPI interface synchrone de communication en série, le débit de transmission maximum de 10 Mb / s, l'octet de poids faible est transmis première transmission, et transmet ensuite l'octet de poids fort, mais en termes d'un seul octet pour d'abord re-transmission faible à haute transmission. commande SPI associé à un total de 8, l'instruction de commande d'entrée nRF24L01 MOSI, les données d'état correspondantes et les informations sont délivrées en sortie à partir de la MCU à l'utilisation MISO. Etant donné que le micro-contrôleur interne bus SPI STC89C52 n'est pas intégrée, de sorte que par une communication port E / S général simulation SPI. Le port P3 est utilisé ici STC89C52 simulation, selon. La figure 3, SPI lire et écrire le calendrier indiqué dans. La figure 4, peut être mis en uvre par la programmation de protocole de communication de logiciel SPI, des fins de contrôle.
2.4 Puissance
Cette conception nécessite une tension de 12 verrouillage électronique de puissance de V, de sorte que normalement ouvert, 5 V microcontrôleur STC89C52 d'alimentation en tension et ses circuits périphériques, 3,3 V pour fournir la tension de fonctionnement normale et le microprocesseur STM322,4 G du module sans fil. Ces trois peuvent être obtenus par trois puce de régulateur de tension différent, respectivement, pour fournir une alimentation stable pour l'ensemble du système.
3 Logiciel de conception
3.1 idées de conception de logiciels
STC89C52 conception de base, y compris l'entrée d'empreintes digitales et le système de reconnaissance en conformité avec le système de circuit de matériel de logiciel, un sous-programme d'affichage à cristaux liquides à la requête de système de gestion STM32 en tant que noyau, et un sous-programme d'affichage de programme de communication sans fil. logiciel système en utilisant le langage de programmation C, sont téléchargés sur le programme à terme microcontrôleur STM32 STC89C52 et microprocesseur, pour la communication et d'autres fonctions du système.
3.2 L'entrée et la reconnaissance des empreintes digitales
(1) d'entrée d'empreintes digitales
Module de reconnaissance d'empreintes digitales FM180 fonction spécifique interne enseignement intégré et les formats de transmission de données, le microcontrôleur grâce à un ensemble d'instructions pour accéder à un module d'identification d'empreintes digitales par l'intermédiaire des fins de contrôle du module d'échange de données. procédé spécifique représenté sur la figure 5.
(2) d'empreintes digitales
Tout d'abord détecter si les empreintes digitales apparaissent dans la lentille optique ci-dessus, il se produit une empreinte digitale, l'utilisateur envoie une instruction de recherche, comparer l'empreinte digitale avec les empreintes digitales dans la base de données d'empreintes digitales. Si la base de données d'empreintes digitales en ligne avec les déclarations d'empreintes digitales 1, sinon il retourne 0. processus détaillé représenté sur la figure 6.
3.32.4 G sous-programme de module de communication sans fil
Avant la transmission de données, le mode de transmission en mode. Les données à transmettre dans un registre d'émission, en attente d'envoi. Une fois que vous commencez à envoyer des commandes pour lancer la transmission, indicateur d'achèvement de transmission et attendre l'envoi d'extrémités terminées. Dans le cas contraire, attendre la fin de la transmission. DETAILLEE processus d'émission représenté sur la Fig.
Après le démarrage de données reçues, les premières demandes de module si les données sont mises à jour, en cas de mise à jour de données, les données reçues dans la mémoire tampon, et en outre dans un emplacement spécifié par l'utilisateur, afin de faciliter l'appel de procédure. DETAILLEE processus de réception représenté sur la Fig.
4 Conclusion
À mesure que la société, les systèmes de contrôle d'accès de reconnaissance d'empreintes digitales besoin sont de plus en plus la visualisation de cette installations de gestion de la sécurité en milieu de travail. Cette conception utilise microprocesseur et microcontrôleur STM32 travail STC89C52 ensemble est construit de système de contrôle d'accès d'identification d'empreintes digitales visuelle relativement complète. Le système a une fonction de recherche d'informations utilisateur, non seulement peut être utilisé au laboratoire de l'université d'accès peut également être utilisé pour une variété d'autres endroits, et a de larges perspectives de marché et de la valeur pratique. Cependant, dans le système de surveillance à distance sont l'absence d'un besoin de poursuivre les recherches dans ce systèmes et réseaux de communication pour répondre aux besoins des différents lieux.
références
. [1] Chao, Wei Qiming, Deng Anyuan la radio technologie de reconnaissance d'empreintes digitales dans une simulation par ordinateur de l'application du système de test [J], 2010,27 (1) :. 309-312.
[2] Tian Jie, Chen nouveau, Zhang Yang Yang, et d'autres nouveaux progrès de la technologie d'identification des empreintes digitales [J] Les progrès en sciences naturelles, 2006, 16 (4):. 400-408.
[3] Wu Chengfeng, Zhao Z système de contrôle d'accès intelligent sur la base de la reconnaissance d'empreintes digitales [J] Applications Microcomputer, 2012,28 (6): 45-47.
[4] Wang Dong Fang Hua, Liu Chengfeng, un appareil de commande STM32 en fonction d'autres conception [J] en tant que plate-forme auto-commande cafétéria et l'application de la technologie numérique, 2016 (1): 166-168.
[5] Tang Lili, pilote d'interface Michael sur la base du STM32 FSMC design couleur TFT [J] technologie électronique moderne, 2013,36 (20): 139-141.
