51单片机指纹识别的课堂自动点名器设计(2)

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图5-2 线路连接图 14

表清单

表序号表名称页码

表3-1 89c52接口的信号说明表 9

1绪论

最近这些年来,随着教育改革的一次又一次实行,毫无疑问的在非常大的程度上提高了我国教育事业的整体水平,让我国在教育事业上有了突破性的发展。同时，随着经济的发展和科学的进步，我们在指纹识别技术上和自动或技术的长足进步，因此可以在很大的程度上提高我国教育事业的自动化,同时也是为了减少教师对学生进行点名考勤的难度,在此情况下我们将借助自动化的专业知识和技能,同时结合了一些高科技设备,研制并开发出了一种基于单片机的一款利用指纹识别技术和自动化技术的课堂自动点名器。而本文也将着力于该课堂自动点名器,对其进行深入的研发和剖析,以便我国教育事业者后期对课堂自动点名器的使用,提供最为主要的依据[1]。

1.1设计指纹识别模块的背景

随着经济的发展和科学的进步，指纹识别是生物识别技术中最早应用、技术最为成熟、最为廉价的一个分支，指纹自动识别系统是采用的光电识别的办法去采集一个指纹的信息，并把指纹信息变成可以用计算机处理的与源码相比对的代码。当然，这些代码都经过了加密的处理，然后经过相关的算法进行识别和判断，在算法上有的需要采用一个指纹的全部图案，而有的只需要采用指纹的特殊细节。

根据现今已掌握的报道和资料来说，自动指纹识别系统已具有以下特点：

首先是可靠性：自动指纹识别系统采用独特的容错技术，即便指纹有所损坏，换一种说法就是指纹不全或者指纹随时间有自然的一些变化时也不影响系统的正确识别[2]。

快捷性：大多数系统鉴别的时间仅近需要1到3秒钟。

灵活性：一个指纹信息的代码能够被压缩到几百个字节到几十个字节之间，所以可以存放在一个磁条上或者一张二维条码卡上或者IC卡上，甚至能将几个指纹代码仅仅存放在一张内存卡上。

这样就可以灵活的构成多种系统，即可以独立使用或集成到一个课堂、学校甚至一个更大的系统中去，用来考勤。

可接受性：在可接受性方面，一个因素是指纹识别系统具有高性能；另一个因素是指纹识别系统设计已经考虑了人类的工程学上面的设计，因此容易被大多数用户所接受[3]。

安全性方面：所有的个人代码，都经过了特殊方式加密。通过所存储的代码不可能复原源指纹，彻底避免了指纹冒用。因此，只要学生没有到达学校便可以别考勤系统查到。

方便性方面：现在出现的各种指纹识别系统一般情况下外观设计相对精巧、实用，在集市方面，采用了精密而且独特的光电系统，而且有液晶屏幕的显示，方便教师与领导的查看。

兼容性：能够与现有的各类系统相互兼容，无论是微软系统还是mic系统都可以兼容，可以实现全完全自动化的识别与考勤。

实时性方面：可以及时的记录与显示考勤人员的信息。

当然，在实现系统的过程中需要用到单片机，在此我们简单介绍一下课堂自动点名器的基本原理图，如下图1-1所示。

课堂自动点名器的基本原理框图

1.2设计的目标与设计过程中存在的问题

影响指纹识别率有很多因素，其中最主要的因素是噪声、变形、洁净度等，例如手指脏了、手指干了或者手指上具有疤痕等，导致在一定的时间上指纹相对有一定的差异；在一个方面就是，在芯片的表面有残留所留下来的的噪声；手指在按压的过程中拉伸指纹或者扭曲了指纹表面的纹理或者按压的力度过大导致纹理走样等因素都会使指纹识别系统在识别指纹的过程中出现一定的误差，因此会影响系统与程序的分析与统计。在一定程度上会造成使多次录入的同一手指的指纹不能被指纹识别所辨识，这样给指纹识别带来困难，直接导致识别错误[4]。