单片机开发与应用文章编号：１００８－０５７０（２００６）０７－２－０１３４－－０３中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００６年第２２卷第７－２期单片机在指纹保险柜中的应用Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｔＯｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓａｆｅｂｏｘ（辽宁机电职业技术学院）赵晓玲Ｚｈａｏ，Ｘｉａｏｌｉｎｇ摘要：针对保险柜应具有的使用方便，安奎，可靠等特点，设计了一种指纹保险柜。本文介绍了其中基于ＡＴ８９Ｓ５２单片机为核一。的指纹保险柜控制部分的工作原理和软硬件的具体设计方法，并给出英硬件原理圈、软件流程图和潭代码举例。关键词：单片机：指纹保险柜：报警中图分类号：１Ｐ２１６文献标识码：ＡｋｉｎｄｏｆｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓａｆｅａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｃｏｎｔｒｉｖｅａｎｅｗｂｏｘ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｂｏｘｅｓｏｎｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｎｖｉｎｃｅ，ｓａｆｅａｎｄｔｍｓｔｉｎｅｓｓｉｎｍｉｌｉｚａ－ｄｅｓｉｇｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｉｏｎ．眦ｓａｒｔｉｃｌｅｈａｒｄｗａｒｅｓｏｕｒｃｅ８ＯｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓａｆｅＣｏｎｔｒｏｌＳｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｏｆｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｆｉｌｅＳＣＭＡＴ８９Ｓ５２，ａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｄｉｔｓｈａｚｄｗａｒｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ，ｔｈｅｓｏｆｔｗａｘｅｆｌｏｗｃｈａｒｔａｎｄｔｈｅｐａｒｔｉａｌｃｅｄｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ，Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｓａｆｅｂｏｘ，ａｌａｒｍ１引言指纹是万人不同、终生不变的．如果能把指纹作保险柜的钥匙．那么这种保险柜是最安全最可靠的保险列单片机中的增强型产品ＡＴ８９Ｓ５２单片机为控制核心，它是一个低功耗、高性能的ＣＭＯＳ８位单片机，器件采用ＡＴＭＥＬ公司的高密度、非易失性存储技术制造．兼容标准ＭＣＳ一５１指令系统及８０Ｃ５１引脚结构．可进行在线写入程序，极大地方便修改，写入操作。功能强大的ＡＴ８９Ｓ５２可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案，对监控系统较为适用。 柜。指纹身份识别控制部分以单片机为核心，用来与保险柜机械部分组装在一起成为指纹保险柜，指纹保险柜具有使用方便，安全，可靠等特点，不用钥匙或密码，仅凭指纹实现了保险柜的安全控制。使用指纹保险柜避免了随身携带钥匙的麻烦，也免去了因钥匙丢失或者被冒用而引起的烦恼。破坏和搬动保险柜，都会使报警系统启动，发出声音报警并带有显示。下面介绍其工作原理和设计思想。２基本结构及工作原理指纹保险柜的控制部分主要由液晶显示、指纹识别模块、控制模板三大部分组成。液晶显示部分用来显示指纹保险柜的工作状态及作为人一机对话的窗口。指纹识别模块部分与取指器、控制模板相连接．接受指纹信息并加以比对判断，并对控制模板发出比对通过的命令。控制模板部分是控制部分的智能化管理中心。控制模板部分用于指纹数据库管理、保险柜门状态监测并接受来自于指纹识别模块比对通过的命令以控制电机执行开门或关门动作、控制液晶显示屏的显示内容、对整个电路的工作状态进行管理与控制、对错误进行报警。控制部分硬件设计原理图如图１所示。指纹数据库管理的三个按键信号通过Ｐ２．５、Ｐ２．６、Ｐ２．７端口送人单片机中。检测保险柜开门电机信号ＳＷＤＯ、检测电机位置信号ＳＷＤｌ和ＳＷＤ２分别通过Ｐ３．５、Ｐ３．６和Ｐ３．７端口送入单片机中。单片机通过ＭＯＴ０和ＭＯＴｌ端口控制电机的耐专乖Ⅱ瓦破｝，以开官和封弼ｆ删］。本系统采用了两片微功耗、低噪音超低压降稳压器芯片ＬＰ２９８５。系统上电后。首先通过ＰＩ．２端口检查是开关上电还是报警上电，如果是通过触摸开关（ＴＯＣＨ—ＰＷＯＮ）或电源开关（ｓｗ—ＰＷＯＮ）上电。该端３系统硬件设计本系统采用ＡＴＭＥＬ公司推出的高档型ＡＴ８９Ｓ系赵晓玲：ｉｉ，Ｊ教授１３４—３６０，元／年邮局订阅号：８２－９４６口为高电平，此时稳压器芯片Ｕ８输出＋５Ｖ电源供系统使用。而如果是通过震动开关ＡＬＲＡＭ２或倾斜开关ＡＬＲＡＭｌ闭合上电，则该端口为低电平，此时将单片万方数据单片机开发与应用机的Ｐ３．２端口设置为高电平，使ｕ５控制口保持高电ＣＴＲＬ２４：ＣＪＮＥＡ，＃０４Ｈ，ＣＴＲＬｌ７羔，眦ＲＭ、ｏ鉴耋堂霎黧掣报瓢．差名銎嚣ＨＯＬＤ）设置为高电平，使Ｕ８控制口保持高电（ＰＷ黑篇黑。吐崦籼Ｈ；嵩………一“”～…ＣＴＲＬ：ＣＡＬＬｚｚＺｚＣＡＬＬＤＥＬＡＹＳＭＳ平，以维持系统供电。当人工干预撤消报警时，单片机将Ｐ３．２端ＶＩ设置为低电平，结束报警，蜂鸣器停止鸣：显示开门人员的编号叫，系统进入正常工作状态。！黑Ｐ。１，去４系统软件设计（１）主程序设计本系统工作时，当用户将已登记过指纹的手指放ＣＯＮＴＲｌ：ＭＯＶＣＴＲＬ３：ＭＯＶＣＴＲＬ２：ＭＯＶ；控制电机Ｒ５，＃０１５ＨＲ６．＃０ＦＦＨＲ１，＃ＯＦＦＨＣＴＲＬｈＭＯＶｃ，Ｐ３５；检测电机控制是否到位通过后，控制开门电机动作，门闩打开；同时，液晶显Ｄ…ＪＮＺ。矗；王ｉ矗示器提示开门者的名称。关门后，控制模板检测到关ＤＪＮＺＭＯＶ门信号，控制关门电机动作，门闩关闭，将门锁好。出Ｒ５，ＣＴＲＬ３ｃｔｒｌ＿ｆｌａｇ，＃０１Ｈ套取塑霉点塑婪曼，学圣璧孽翼登启梦童妒簦警垩苗：。：湍。¨现下面几翌孽强系统都堂拿磐竺（声音守导示）：控掣开门电机动作，但门没有在规定的时间内打开；门打开后，没有按规定的时间关上；控制电机故障，或控制门闩不到位；保险柜震动、倾斜。主程序流程图如图２所示。淼Ｌｏ：ｃＡＬＬＭＯＶＪＣＣＬＲＣＴＲＬｌＰ１１ＤＥＬＡＹ５ＭｓＣ，Ｐ３５；控带０电机停；清报警：ＬＬＲＲ；：：ＭＯＶＣＡＬＬＲ７．＃０１３ｄｉｓｐｌａｙｔ１５．９０２０ＨＣＯＮｒＲ２：ＭＯＶＣＴＲＬ６：ＭＯＶＲ６．棚ＦＥＨＲ１．＃０ＦＥＨｃ，Ｐ３４ＣＴＲＬ５：ＭＯＶ ＣＴＲＩＡ：ＭＯＶＪＣＣＴＲＬ７；检测门是否打开ＤＪＮＺＲ１．ＣＴＲＬ４ＤＪＮＺＲ６．ＣＴＲＬ５ＤＪＮＺＲ５．ＣＴＲＬ６ＭＯＶＲＥＴｃｔｄｎ姑，群０２ＨＤＥＬＡＹ５ＭＳＣ陬＂：ＣＡＬＬＭＯＶＣ．Ｐ３．４ＣＴＲＬ４Ｐ１ＪＮＣｃＬＲ６：清报警ＭＯＶＲ７弗１ＢＨＣＡＬＬ＿ｄｉｓｐｌａｙＣＯＮＴＲ３：ＭＯＶＲ５．舯１ＨＣＴＲＬｌ０：ＭＯＶＲ６，＃０ｉｎＲＩ，ｇＯＥＨｃ，Ｐ３．４Ｃ豫Ｌ９：ＭＯＶＣＴＲＬ８：ＭＯＶ；检测门是否关ＪＮＣＣＴＲＬｌｌＣＡＬＬＫＥＹ（２）程序代码控制保险柜门闩开、关功能的程序代码如下：ＮＡＭＥｃｏｎｔｒａｌＭＯＶＡ，ｃｔｒｌ＿ｆｌａｇＭＯＶＡ．ｋｅｙ＿ｒａｍＣＪＮＥＪＭＰＤｊＮＺＡ’蚰１Ｈ．ＣⅡ江暑１ｅ豫Ｌ１６ＣＴＲＬ８１：ＤＪＮＺＲ１．ＣＴＲＬ８ＪＺＣＴＲＬＲ６，ｃＴＲ曲ｃｔｒｌ＿ｆｌａｇ，＃０３ＨＣＪＮＥＡ，＃０１Ｈ．ＣＴＲｌ２１ＪＭＰＪＭＰＪＭＰＪＭＰＣＴＲＬＤＪＮＺＲ５．ＣＴＲＬｌ０ＭＯＶＲＩＩＴＣＴＲＬｌｌ：ＣＡＬＬＤＥＬＡＹ５ＭｓＭＯＶＣ．Ｐ３４ＪＣＣＴＲＬ８ＣＴＲＬ２１：ＣＪＮＥＡ，＃０２Ｈ，ＣＴＲＬ２２ＣＯＮＴＲ２ＣＯＮＴＲ３ＣＴＲＬ２２：ｃＪＮＥＡ．＃０３Ｈ，ＣＴＲＬ２３ＣＴＲＬ２３：ＣＪＮＥＣＴＲＬｌｌＡ，＃０３１Ｈ，ＣＴＲＬ２４；ｆ］已关．控制电机关门ｓＥＴＢＰ１．１ＣＬＲＰ１．０；控制电机万方数据＠黜呻局订眠８２－９４６３６０，Ｌ／４—１３５ＨＦＴ～ＳＶＮＯＣ…芎藉簇器石Ｘ莳鹾莅曼苄癌喜，出，。嚣罢黑：黑？需’蝴。ＦＨ．是！篓臀：……ＭＯＶ。曼娑：５Ｈ图４为状态机复位时的仿真图形。由图可以看禚毛罩ＸＡ／二１）：转珙器三尝紫杀ｉ吝美赢‘商爵，ＦＩＦｏ复雹器善：黑器：：：踹：等．榆洲由村ｉ摔制县否剥侍３．３“６保持低笛苹柔萎？爿嚣；茁占；嚣裳磊磊Ｈ，姒１梧ｉ日Ｊ。Ｎ１ｍＣ。Ｃ２Ｔ：ＲＭＬ０ｖ１５Ｄｃ’ＪｎＮＺ３Ｒ１。检ＣＴ测Ｒ电Ｌ１机２控制是否到位；翟器Ｒｒｌｒｕ一－ｖｌｎ【术，寸Ｉ晤吧—ｒ１、义，ＨＪ，忖ｒｌｒｕ’ｒＭＯＶＣＬＲＣＬＲＣＬＲＭＯＶＲＥＴＲＥＴＥＮＤＣ．Ｐ３．３ＰＩ．１Ｐ１Ｐ１．６磉葬另ＪＣｃＴＲＬｌ２：控制电机停；清报警ＣＴＲＬｌ６：ＭＯＶ０ｃｔｒｌ＿ｆｌａｇ，＃００Ｈｃｔｒｌ＿ｆｌａｇ．＃０５Ｈ的时序图。由图可知，３ｐ．ｓ（Ａ／Ｄ转换器的转换时间）后，分别通过对ＡＤＣ～ＣＳ、ＡＤＣｌ一ＲＤ、ＡＤＣ２一ＲＤ、ＦＩＦＯ＿ＷＲ信号的控制，实现将１２路通道的数据依次读人ＦＩＦＯ中的操作。５结论本文所介绍的单片机控制系统经实验，已经调试成功，并且形成产品，经过实践证明，该系统具有安全性高、操作简单、性能町靠、运行稳定的特点．具有非常广泛的应用价值，可以推广应用。参考文献：【１】李华，ＭＣＧ－５１系列单片机实用接口技术，北京航窑航天大学出版社出版，１９９７［２】陈慧明，李艳华，王静滨．单片机控制手机的硬软件接口技术及其应用【Ｊ］，微计算机信息．２００５．１：１３９—１４１飘篡巍。伴㈠㈠二№～图４复位仿真图 作者简介：赵晓玲，女，１９６１年生．副教授．工业自动化专业大学本科毕业，研究方向为计算机控制和计算机网络Ｅｍａｉｌ：ｄｄｘｉａｏｌｉｎｇｚｈａｏ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ＣＯｌ｜ｌ。Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＺｈａｏＸｉａｏｌｉｎｇ，Ｍａｌｅ，（１９６１一），ｉｎｄｕｓｔｒｙａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｐｅｃｉａｌｔｙ，ａｓｓｏｃｉａｔｅａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｍａｊｏｒｉｎｇｉｎｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ图５读数时序图ｎｅｔｗｏｒｋ．．５结束语本文提出的自动数据采集系统采用ＣＰＬＤ芯片，用硬件描述语言设计自动状态机。实现硬件控制数据采集和存储。目前采集系统应用于开发数字式自动驾驶仪的ＡＲＭ实验应用板上，省去了ＡＲＭ监控Ａ／Ｉ）芯片的时间．使信号处理系统能够高效地工作。通过调整状态机中的采样次数或采用转换速率更高的Ａ／Ｄ芯片可进一步提高系统的数据采集速度。参考文献：（１１８００２丹东辽宁机电职业技术学院｝赵晓玲通讯地址：（１１８００２辽宁省丹东市白房路２号信息工程系１赵晓玲（投稿日期：２００５．１１．７）（修稿日期：２００５．１２．１０）（接２０４页）ＳＴｌ６４：ｂｅｇｉｎＦＩＦＯ＿ＷＲ＜＝］；ＡＤＣＩ—ＲＤ＜＝Ｉ：ｅｎｄＦＩＦＯ＿ＷＲ＜＝０；ＡＤＣｌ—ＲＤ＜＝０；ｅｎｄＳＴｌ６７：ｂｅｓｉｎＦＩＦ０—ＷＲ＜＝１；ＡＤＣｌＲＤ＜＝ｌ：ｅｎｄＳＴｌ６５：ｂｆ＝ｇｉｎＳＴｌ６８：ｂｅｇｉｎＦＩＦＯ—ＷＲ＜＝０；ＡＤＣ２ＲＤ＜－－０；ｅｎｄＦＩＦＯ—ＷＲ＜＝ｌ；ＡＤＣ２ＲＤ＜＝ｌ：ｅｎｄｓＴｌ７０：ｋ对ｎｓＴｌ７ｌ：ｂｅｇｉｎＳＴｌ７３：ｈｅ昏ｎＦＩＦＯ—ＷＲ＜＝ｏ；ＡＤＣ２ＲＤ＜－－０；ｅｎｄ『１］魏晨阳，朱健强基于ＬａｂＶＩＥＷ和声卡的数据采集系统№微计算机信息．２００５．１：４５－４７ＦＩＦ瞳ｗＲ＜＝１；ＡＤＣ２－ＲＤ＜＝１；ｅｎｄｉｆ，ＡＤＣ２ＲＤ＜－－０；ｅｎｄＳＴｌ７４：ｂｅｇｉｎＦＩＦＯｓＴｌ７６：ｂｅｇｉｎｓＴｌ７７：ｂｅｇｉｎＦＩＦＯ＿ＷＲ＜＝１；ＡＤＣ２一ＲＤ＜＝１；ｅｎｄＦｍ吐ＷＲ＜＝０；ＡＤＣ２ＲＤ＜－－０；ｅｎｄｅｎｄＳＴｌ７９：ｂｅ西ｎＦＩＦＯＳＴｌ８０：ｂｅｇｉｎＦＩＦＯ－ＷＲ＜＝０；ＡＤＣ２一ＲＤ（＝０；ｅｎｄＳＴｌ８２：ｂｅｇｉｎＦＩＦ０—ＷＲ＜＝１；ＡＤＣ２ＲＤ（＝ｌ：ｅｎｄＦＩＦＯ＿ＷＲ＜＝ｏ：ＡＤＣ２ＲＤ＜＝Ｏ：ｅｎｄＳＴｌ８５：ｂｅ画ｎｎＦ０ＷＲ＜＝１：ＡＤＣ２ＲＤ＜＝１：ＳＴｌ８３：ｂｅｇｉｎ作者简介：龙姝颖（１９８０．１２一），女．’汉族，重庆市人，硕士研究生，专业：自动控制．导师简介：汪渤（１９６３．３一）男，博士生导师，研究方向：精确制导技术．现任信息学院导航制导与控制技术研究所所长、自动控制系副主任．中国惯性技术学会理事。ｆ１０４１０８１北京理工大学自动控制系）龙姝颖汪渤谷重阳ＡＤＣ—ＣＳ＜＝１；ＣＯＮＶＳＴ＜＝０；ｅｎｄｅｎｎ㈨ｅ通讯地址：（２０１２０３上海碧波路８８９号Ｅ５鸺６）龙姝颖（投稿日期：２００５１１１０）（修稿日期：２００５１２．１４１３６—３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６万方数据单片机在指纹保险柜中的应用
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
赵晓玲， Zhao， Xiaoling
118002,丹东辽宁机电职业技术学院微计算机信息
CONTROL & AUTOMATION2006，22(20)1次
参考文献(2条)
1.李华 MCG-51系列单片机实用接口技术 1997
2.陈慧明.李艳华.王静滨 单片机控制手机的硬软件接口技术及其应用[期刊论文]-微计算机信息 2005(1)
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1.期刊论文 赵晓玲.ZHAO Xiao-ling 基于MSP430单片机指纹保险柜软件的实现 -国外电子元器件2007(3)
在介绍基于MSP430单片机的指纹保险柜工作原理的基础上,从系统软件设计的角度出发,详细介绍了指纹保险柜软件的总体分析过程、程序结构的设计以及代码的编写,给出了按键管理流程和部分源代码.
引证文献(1条)
1.刘振海 一种基于单片机和串行EEPROM的智能密码锁[期刊论文]-微计算机信息 2007(35)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_wjsjxx200620047.aspx
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