基于單片機(jī)的指紋識(shí)別系統(tǒng)

1、總結(jié)資料石油化工學(xué)院教育教學(xué)改革和研究項(xiàng)目申請(qǐng)書項(xiàng)目名稱：基于單片機(jī)指紋識(shí)別系統(tǒng)的門禁設(shè)計(jì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：沈玉欣魯瑩馬妍承擔(dān)單位：信息工程學(xué)院協(xié)作單位：信息工程學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器申請(qǐng)日期：2015年4月15日石油化工學(xué)院教務(wù)處二0五年制填表說(shuō)明填表說(shuō)明填寫內(nèi)容應(yīng)言簡(jiǎn)意賅，思路清晰，論證充分。表內(nèi)空格不夠時(shí)，可另附頁(yè)填寫，但頁(yè)碼要標(biāo)清楚。申請(qǐng)書打印稿報(bào)送教務(wù)處一式兩份并將電子版至，請(qǐng)自備底稿。本表所附“課題設(shè)計(jì)論證”活頁(yè)一律打印，按份裝訂或制成折頁(yè)，上方2個(gè)代碼框申請(qǐng)人不填，報(bào)送教務(wù)處六份。所附活頁(yè)供評(píng)審使用，必須填寫，但不得出現(xiàn)申請(qǐng)人和課題組成員XX、單位名稱等

2、個(gè)人資料。本表須經(jīng)課題負(fù)責(zé)人所在單位教學(xué)工作委員會(huì)審核，簽署明確意見，承擔(dān)信譽(yù)保證并加蓋公章后方可上報(bào)。表中不明事宜請(qǐng)與教務(wù)處聯(lián)系。一、簡(jiǎn)表項(xiàng)目基本情況項(xiàng)目名稱基于單片機(jī)的指紋識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)類別重點(diǎn)項(xiàng)目般項(xiàng)目申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)2.0萬(wàn)元起止年月2010年1月-2011年7月項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姓名性別男岀生年月職稱職務(wù)學(xué)位聯(lián)系主要教學(xué)研究和科學(xué)研究工作簡(jiǎn)介時(shí)間項(xiàng)目名稱項(xiàng)目來(lái)源完成情況及主要成果獲獎(jiǎng)情況06-10年深水海管鋪設(shè)焊接工藝及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化技術(shù)研究國(guó)家863完成焊接設(shè)備研制06-10年核電廠檢修水下焊接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與原理樣機(jī)國(guó)防科工委通過(guò)技術(shù)鑒定09-12年市學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)市智能管道系統(tǒng)負(fù)責(zé)人項(xiàng)目組主要成員姓名年齡職

3、稱工作單位主要教學(xué)科研領(lǐng)域項(xiàng)目中的分工（寫具體）簽章53教授自動(dòng)化系檢測(cè)技術(shù)畢設(shè)流程與考核機(jī)制制訂43副教授自動(dòng)化系微機(jī)原理編寫流程文件45副教授信息基礎(chǔ)微機(jī)原理建設(shè)/編寫文件43副教授自動(dòng)化系過(guò)程控制涉外畢設(shè)規(guī)程研究45高級(jí)講師自動(dòng)化系微機(jī)技術(shù)問(wèn)卷調(diào)查/編寫設(shè)計(jì)文件33副教授機(jī)電系機(jī)電工程問(wèn)卷調(diào)查39副教授機(jī)電系檢測(cè)技術(shù)問(wèn)卷調(diào)查33副教授電氣系電氣工程問(wèn)卷調(diào)查37講師機(jī)電系檢測(cè)技術(shù)問(wèn)卷調(diào)查32講師自動(dòng)化系控制理論建設(shè)二、立項(xiàng)依據(jù)1、選題的背景、項(xiàng)目意義及發(fā)展前景1.1選題背景隨著社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)，電子技術(shù)的改進(jìn)程度越來(lái)越高，越來(lái)越融人人們的生活，同時(shí)，安全技術(shù)也越來(lái)

4、越受到人們的重視。而解決安全技術(shù)問(wèn)題，首先要解決的是門禁的安全問(wèn)題。人們的財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題僅僅依靠傳統(tǒng)的門鎖和防盜鎖是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，于是各種新式的門禁系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，比如數(shù)字密碼、射頻卡等。各種門禁方式有其自己的優(yōu)點(diǎn)，但大多不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)既安全又方便，比如說(shuō)數(shù)字密碼鎖，鎖的密碼容易忘記，并且容易被人盜取。所以人們?cè)谏钪行枰踩拈T禁設(shè)施，來(lái)保證自己的財(cái)產(chǎn)安全，各種各樣的門禁系統(tǒng)隨之而生。但隨著數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展，以前的門禁方式在鑒別方式、速度和性能方面越來(lái)越不能滿足人們的需要，比如射頻卡、數(shù)字密碼等方式，其安全性不夠高。在新的方式開發(fā)的過(guò)程中，由于人的身體特點(diǎn)具有不可復(fù)制性，所以人們把目光轉(zhuǎn)移到

5、這上面來(lái)，開始了生物識(shí)別的門禁系統(tǒng)的開發(fā)。指紋識(shí)別作為生物特征識(shí)別，它是獨(dú)特的，它的特點(diǎn)是不易偽造，以為它的這些特點(diǎn)目前已被廣泛應(yīng)用于安全訪問(wèn)。1.2項(xiàng)目意義指紋識(shí)別是成熟的生物識(shí)別(Biometric)技術(shù)，由于人體的身體特征具有不可復(fù)制的特點(diǎn)，人們把目光轉(zhuǎn)向了生物識(shí)別技術(shù)，希望可以籍此技術(shù)來(lái)應(yīng)付現(xiàn)行系統(tǒng)安全所面臨的的挑戰(zhàn)。要把人體的特證用于身份識(shí)別，這些特征必須具有唯一性和穩(wěn)定性。研究和經(jīng)驗(yàn)表明，人的指紋、掌紋、面孔、發(fā)音、虹膜、視網(wǎng)膜、骨架等都具有唯一性和穩(wěn)定性的特征，即每個(gè)人的這些特征都與別人不同、且終生不變，因此就可以據(jù)此識(shí)別岀人的身份。基于這些特征，人們發(fā)展了指紋識(shí)別、面部識(shí)別、發(fā)

6、音識(shí)別等多種生物識(shí)別技術(shù)，目前許多技術(shù)都已經(jīng)成熟并得以應(yīng)用，其中的指紋識(shí)別技術(shù)更是生物識(shí)別技術(shù)的熱點(diǎn)。指紋識(shí)別技術(shù)相對(duì)于其他識(shí)別方法有許多獨(dú)到之處，具有很高的實(shí)用性和可行性。因此，指紋識(shí)別成為最流行、最方便、最可靠的身份認(rèn)證方式，己經(jīng)在社會(huì)生活的諸多方面得到廣泛應(yīng)用。這是由于指紋是獨(dú)一無(wú)二的，兩人之間不存在著相同的指紋，指紋是獨(dú)一無(wú)二的，兩人之間不存在著相同的指紋，同時(shí)指紋樣本易于采集，難以偽造，便于開發(fā)，實(shí)用性強(qiáng)，可以利用多個(gè)指紋構(gòu)成多重口令，提高系統(tǒng)的安全性。1.3發(fā)展前景指紋行業(yè)是一個(gè)新興的行業(yè)，本身具有很高的科技含量，相對(duì)利潤(rùn)高發(fā)展前景廣闊。經(jīng)專家預(yù)計(jì)，指紋產(chǎn)品將是未來(lái)IT產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)

7、點(diǎn)：利潤(rùn)率最高、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟆Ｓ谑?，世界頂尖的指紋識(shí)別技術(shù)得到了全球X圍內(nèi)的高度重視，指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用如火如荼地迅速發(fā)展起來(lái)。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少企業(yè)在參與指紋識(shí)別技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。指紋技術(shù)在現(xiàn)代生活和工作中的應(yīng)用已越來(lái)越普遍，例如：指紋考勤、指紋社保、指紋銀行、指紋商場(chǎng)、指紋接送幼兒等等生活和工作的新現(xiàn)象已廣為人知，指紋技術(shù)正在日益刷新著我們的現(xiàn)代化生活方式。2、中外文參考文獻(xiàn)1.X麗娜.51單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)踐航空航天大學(xué)，2013.40-50.X紅剛.51單片機(jī)自學(xué)筆記：第二版航空航天大學(xué)，2013.66-84.程昱.ProtelDXP電路設(shè)計(jì).清華大學(xué),2003.10-40.李昊物聯(lián)

8、網(wǎng)：指紋識(shí)別系統(tǒng)算法及實(shí)現(xiàn)人民郵電,2011.50-90石東海，單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)從人門到精通.XX電子科技大學(xué),2002.100-108.董傳岱數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第三版.中國(guó)石油大學(xué)，2009.70-100.朱建新，楊小虎.基于指紋的網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2001,12:14-1712864LCD模塊使用手冊(cè),XX東顯電子XX顏志軍.VisualC數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)典型模塊與實(shí)例精講電子工業(yè)，2007.78-10510趙娟，王典洪指紋圖像匹配的算法研究及其實(shí)現(xiàn).計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2005.66-6911魯士文計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和實(shí)現(xiàn)技術(shù)清華大學(xué),200012夏繼強(qiáng)，邢春香現(xiàn)場(chǎng)總線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)航

9、空航天大學(xué),200513任作新網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)督與控制系統(tǒng)國(guó)防工業(yè),2007.55-89王平，謝昊飛，肖瓊，向敏，陳敏娜工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)科學(xué),2007.100-130Y.C.CHEN,L.K.CHEN,M.D.TSAI,etal.FingerprintVerificationonMedicalImageK.C.FAN,C.W.LIU,Y.K.WANG.ARandomizedApproachwithGeometricConstraintstoFingerprintVerification.PatternRecognition,2000,33:1793-180317MaioD,MaltoniD.Direct

10、Gray-ScaleMinutiaeDetectioninFingerprints.1EEETransPatternAnalysisandMachineIntelligence,199718Leec-J,WangS-D.FingerprintFeatureExtractionUsingGaborFilters.ElectronicsLetters1999.A.KJain,L.HongandS.Pankanti,Biometricsldentification,m.ACM,98,Feb.2000陳玲，實(shí)驗(yàn)室指紋門禁系統(tǒng)的研究.XX工程大學(xué)碩士論文.2003.12.二、研究方案1、主要研究?jī)?nèi)容，擬

11、解決的主要問(wèn)題1.1、研究的內(nèi)容本文的研究?jī)?nèi)容大致分為指紋識(shí)別模塊、單片機(jī)控制門的硬件實(shí)現(xiàn)以及上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信和控制部分。介紹了軟件部分的設(shè)計(jì)，包括單片機(jī)、液晶屏、指紋識(shí)別模塊和上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)測(cè)試部分，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的模型樣機(jī)的測(cè)試表明，系統(tǒng)能夠完成基本功能并具有較好的穩(wěn)定性，初步達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。1.2、解決的主要問(wèn)題1查閱相關(guān)資料，了解指紋識(shí)別模塊的功能。2編寫程序?qū)χ讣y識(shí)別模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，除去數(shù)據(jù)中的干擾成分。3編寫程序，比較分類算法，找出指紋分類最好的特征值，實(shí)現(xiàn)指紋的分類。4設(shè)計(jì)軟件，定義控制信號(hào)，將分類出的不同指紋腦，利用單片機(jī)，控制指紋識(shí)別模塊識(shí)

12、別指紋是否相同。2、研究步驟、方法廣泛查閱文獻(xiàn)，大量調(diào)研單片機(jī)指紋識(shí)別的研究現(xiàn)狀和要求。了解指紋識(shí)別的基本原理和分類，確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。根據(jù)項(xiàng)目要求以及成本要求，設(shè)計(jì)硬件方案。畫出原理圖，列出原件清單。軟硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。最終產(chǎn)品定型。整理文檔，撰寫論文。3、研究工作進(jìn)度1-2周資料搜索，確定題目，完成譯文3-4周了解元件特性，完成開題報(bào)告5-8周完成硬件設(shè)計(jì)9-10周完成軟件編程11周-13周完成相應(yīng)的產(chǎn)品14周-15周整理軟硬件資料編寫論文16周提交論文，準(zhǔn)備答辯4、可行性分析項(xiàng)目組成員均為各專業(yè)的技術(shù)骨干，具有較強(qiáng)的協(xié)調(diào)組織能力；實(shí)行由點(diǎn)到面的改革模式，遇到問(wèn)題及時(shí)調(diào)整；自動(dòng)化專業(yè)的畢

13、業(yè)設(shè)計(jì)已有較好的試點(diǎn)工作基礎(chǔ)。三、項(xiàng)目的預(yù)期效果和成果1、效果本項(xiàng)目的實(shí)施X圍暫定從15級(jí)開始的測(cè)控專業(yè)1個(gè)班，學(xué)生人數(shù)為40人/年,待項(xiàng)目改革成熟后，可推廣至其它控制類專業(yè)實(shí)施。學(xué)生應(yīng)體會(huì)到：能根據(jù)自己的需要選擇畢設(shè)題目，從事工程課題后，無(wú)論工程意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和能力、資料的查閱能力、規(guī)X性文件的撰寫能力以及創(chuàng)新能力均會(huì)有所提高。2、成果項(xiàng)目引導(dǎo)下的URT設(shè)計(jì)選題、開題、設(shè)計(jì)、結(jié)題及規(guī)X化獎(jiǎng)勵(lì)考核機(jī)制等流程一體化工作模式。控制類專業(yè)本科生URT設(shè)計(jì)。四、項(xiàng)目成果的特色與創(chuàng)新之處成果的特色：?jiǎn)柧碚{(diào)查顯示，團(tuán)隊(duì)精神、合作能力居創(chuàng)新能力相關(guān)因素的首位?；陧?xiàng)目和任務(wù)引導(dǎo)，以工程視角，規(guī)XURT設(shè)

14、計(jì)選題、開題、設(shè)計(jì)、結(jié)題及獎(jiǎng)勵(lì)考核機(jī)制等一體化流程工作模式，是以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和創(chuàng)新能力為主要目的，實(shí)現(xiàn)了與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)置、教師指導(dǎo)以及考核標(biāo)準(zhǔn)等的改革，貫徹了因人而異的學(xué)習(xí)原則。本教改項(xiàng)目將大幅提高具有實(shí)際工程應(yīng)用背景課題的比例。將設(shè)計(jì)型課題劃分為校內(nèi)和校外兩大類，以學(xué)?！白吭焦こ處熍囵B(yǎng)計(jì)劃”中校企合作教育為切人點(diǎn)，進(jìn)一步規(guī)X校外選題的操作流程，促進(jìn)更多同學(xué)參與到URT項(xiàng)目中。提高畢設(shè)文件撰寫的規(guī)X性，克服教師指導(dǎo)和學(xué)生寫作的隨意性。08新版培養(yǎng)計(jì)劃中增加了“信息檢索與科技寫作”，重點(diǎn)要求本科畢設(shè)相關(guān)文件撰寫能力的基本培訓(xùn)。(統(tǒng)計(jì)改革前后的規(guī)X性文件數(shù)量即可以看到效果)。所有改革成果將以信息服務(wù)的形式體現(xiàn)。成果的創(chuàng)新：項(xiàng)目和任務(wù)引導(dǎo)下的，滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)X化流程工作模式及其標(biāo)準(zhǔn)文件集的創(chuàng)立。URT設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定機(jī)制創(chuàng)新。解決工程項(xiàng)目引導(dǎo)下的題目選擇、團(tuán)隊(duì)總體設(shè)計(jì)與單兵任務(wù)分配的操作原則問(wèn)題，并形成規(guī)X化獎(jiǎng)勵(lì)考核機(jī)制。對(duì)于立論新穎、與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密應(yīng)給予較好評(píng)價(jià)和較好成績(jī)。全國(guó)首個(gè)控制類專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的建立。成果適用于所有控制類專業(yè)本科