摘 要随着生活水平的提高，人们对自身的安全越来越重视。目前生活中最常见的就是防盗门，按了门铃通过猫眼来确认，渐渐的出现了防盗锁到现在的人脸识别，NFC门禁卡，指纹识别等等的出现保障了人们的安全生活方式。本课题设计运用STM32F103C8T6的芯片作为主导控制的单片机。它是由AS608光学的指纹传感器模块录入指纹的，指纹识别模块将录入的指纹采取处理并且转换成指纹识别图像，通过一系列的处理存储到指纹系统的内部，然后各种各样的转换传送到STM32F103C8T6主导控制的单片机处理器中，接着主导控制的芯片将一部分处理过的信息在LCD1602液晶显示屏显示出来，此系统具有指纹的图像录入采集，指纹识别的处理等功能，它具有简便快捷，不消耗时间的优点。
Keywords: fingerprint identification, STM32, fingerprint acquisition, fingerprint sensor, LCD monitor目录
一、引言 1
（一） 指纹识别的发展背景 1
（二） 指纹识别的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、方案设计及元器件选择 3
（一）指纹识别各模块的设计及简述 3
（二）STM32F103C8T6处理器的简介 3
（三）LCD1602液晶屏的简介 4
（四）指纹识别传感器的简介 5
三、系统硬件设计 6
（一）最小系统电路设计 6
1. 复位电路 6
2. 时钟电路 6
（二）LCD液晶显示模块电路 7
（三）报警电路设计 7
（四）按键电路设计 8
四、系统软件设计 10
（一）指纹图像流程设计 10
（二）报警蜂鸣器流程设计 11
（三）液晶显示流程设计 11
（四）报警流程设计 13
五、实物制作与功能调试 14
（一）电路实物制作 14
（二）功能调试 14
总结 19
参考文献 20
致 谢 21
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附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
一、引言
（一）指纹识别的发展背景
当今社会各个领域的发展，使人们对生活的要求提高，人们对安全的理念都提高了，相比以前门锁着实不安全，又陆续出现了一些高科技，比如，小米智能锁，NFC门禁卡，人脸识别系统，指纹识别系统等等。方便了家家户户也方便了一些些企业，学校等等。人们的财产安全人身安全有了保障，指纹识别来替代以前人们的门锁。在时代的发展下也出现了各种各样方便人类的技术，也受到了广大社会的欢迎。此设计是方便快捷备受人们喜欢的操作，只需录入指纹即可。用户可以通过添加指纹信息，添加进去可以成功开锁的指纹数据，断电不会清除信息，掉电依然会保留。
（二）指纹识别的国内外发展状况
目前指纹识别的技术在生活中起着一定的作用，给人们也带来了便利在许多地方也受到欢迎，安全也是人们所注重的，从各领域发展的开始门锁的出现，以及各种替代平，到指纹识别，人脸识别，nfc门禁刷卡，我国取得的成就越来越高，安全系数也越来越高，备受广大人民的欢迎，通过这些操作，安全有了一些保障。人们的，警惕性降低了不少，我国对这方面的研究还是非常重视的，相比于其他国家，中国虽然弱一些，但是我国也在前所未有的发展，在不久的将来，我国的科学技术也会日益提高领先世界。
国外一些地方也有举世的成就，他们的新发现，新研究，新发明，也在我国瞬间流行，他们的发展与制造也成为了两国不可密切分开的团体，如今，安全这方面的问题非常重要，随着时间的推移，可能国外的发展日益强大，无论怎样，在一些共同的问题上，国内国外都有让人很钦佩的成就，以后的过程中，国内外通过互相学习，互利共赢，取得更大更好的成就。
（三）本文主要研究内容
本课题设计的是指纹识别系统的实现，它以stm32F103C8T6为核心的主要控制处理器，此芯片是整个电路的重要组成部分，该设计由硬件部分和软件部分两大部分组成。在学校对专业知识的了解巩固以及手动实践操作，包括电子元器件的放置与焊接，在过程中会遇到一些故障，经过不断的探索学习，此设计是通过添加指纹信息，添加进去后可以成功开锁，假如说断电后信息也不会被清除，掉电后依然会保留，通过他们各个模块的转换，会简单明了的显示在LCD1602显示模块上，在指纹开锁的情况下，如果开锁的指纹与录入的指纹是一致的，门锁就会自动打开，如果不一致，蜂鸣器它会自动提醒。
二、 方案设计及元器件选择
（一）指纹识别各模块的设计及简述
以下是使用时钟晶体振荡器电路的指纹识别报警系统，复位电路，电路报警，按键电路，LCD1602显示器，这些系统来实现报警，在此过程中，他们相互连接，相互传输。通电完成后，LCD1602显示器显示三个控制组件，添加指纹信息，删除指纹信息，查找指纹信息，通过添加指纹成功开锁断电，不会清除掉电，也依然保留，确保稳定不出现任何故障，才能正常使用。
对单片机的选择采用stm32f103c8t6单片机，它是一款带有32位以ARM为中心的，具有2个ADC传输支持外部定时器SPI,9个通信接口连接一般存在USB接口和USART接口，7个定时器定时，储存高达20K。它的按键模块用于指纹识别系统的按键添加，及其指纹操作按键来储存指纹，LCD1602显示器用于显示识别过程中的一些数据，以及在读取的一些数据，通过单片机的管脚相连接实现与LCD1602液晶显示屏的对接，来显示数据的传输。当指纹添加失败需要重新添加则需要复位，复位按键状态中，复位成功，重新添加指纹，直到两端电压为电源电压进入正常工作状态。它的电压稳定在其内部具有一个振荡电路需要两个引脚相连接上石英晶振才能在振荡器里面发生脉冲，它的频率与周期随着脉冲是稳定的，最后报警信号由stm32芯片与NPN的三极管连接。在高电平导通，低电平关闭，三极管呈饱和状态，基极与发射极电压会减小，类似于开关关闭，报警系统会出现鸣响，从而实现对它的控制。


图1 指纹识别报警系统框图设计
（二）STM32F103C8T6处理器的简介
运用的处理器为STM32F103C8T6处理器，对于一般的处理器而言次处理器更占有优势，性能好且体积小，所具备的频率为80MHz,最低电压和最高电压分别达到了3V和5V,访问周期达到1.35DMips/MHz在0周期的状态下。拥有12位的2个转换器，它的范围一般为0到3V，1毫秒转换的时间最多为15个通道，通道口由DMA控制。端口旁的I/O输出口能反映15个终端。此处理器具备的功能，其他单片机也达不到。用此系列的作为实验，性价比高，性能好，芯片电压可在3v～5v之间正常完成，STM32F103C8T6的芯片引脚图具体如下。

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