郭訓深　陳萌湖

[摘 要] 傳統(tǒng)的指紋簽到儀系統(tǒng)龐大、管理復雜，最重要的是在使用該系統(tǒng)時需要花費大量的成本。新研究出來的一款小型指紋簽到儀能夠很好地解決傳統(tǒng)簽到儀存在的問題。新設(shè)計出來的簽到儀主要運用單片控制技術(shù)和光學指紋識別技術(shù)。將對新型指紋簽到儀的設(shè)計進行分析，希望能夠為讀者提供參考意見。

[關(guān)鍵詞] 指紋;簽到儀;使用原理

隨著社會的不斷發(fā)展，對于準確識別個人身份的需求越來越大。傳統(tǒng)的鑰匙、密碼、證件等識別技術(shù)已經(jīng)難以跟上時代發(fā)展的需求。為了更好地適應(yīng)時代的發(fā)展需求，出現(xiàn)了越來越多的新型身份鑒別技術(shù)，如指紋識別、聲紋識別等。特別是指紋識別技術(shù)，到目前為止是準確性最高的身份識別技術(shù)。一般來說，人體充分發(fā)育之后，指紋特征并不會出現(xiàn)明顯的變化，即使手指受到損傷也不會影響到指紋的識別，不僅這樣，手指受傷還會為指紋鑒定提供新的特征，并不會影響到指紋的身份識別。此外，世界上并不存在指紋完全相同的兩人，因此指紋識別是鑒定身份最好的一個選擇。在新型的指紋識別技術(shù)中，指紋識別由于準確性特別高、操作方便、具有獨特特點，廣泛地應(yīng)用到身份鑒定中。目前，指紋識別技術(shù)主要運用在手機解鎖、移動支付上。本文將對一種小型的指紋簽到儀進行分析，這樣一種低成本、高穩(wěn)定性的指紋簽到儀估計在日后的生產(chǎn)過程中會得到廣泛的應(yīng)用。

一、指紋識別技術(shù)分析

指紋識別的原理并不復雜，因為人的手指表皮上皮膚凹凸不一致，在進行指紋識別時就會形成指紋圖案，不同的人有著不同的手指紋路，在進行識別時就會出現(xiàn)不同的圖案、斷點和交叉點，這些都是識別身份的特征。指紋識別系統(tǒng)對人體內(nèi)的指紋進行識別，根據(jù)原先采集到的指紋進行采集、分析和比對，自動、迅速、準確地分析出個人身份。指紋識別一般都會運用到光學式指紋模塊、電容式指紋模塊和射頻式指紋模塊這三個模塊。設(shè)計該小型指紋簽到儀主要目的是為滿足小型企業(yè)以及學校等小規(guī)模人群統(tǒng)計的需求，因此在設(shè)計時并不需要復雜的數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，同時該數(shù)據(jù)所用到的花費也不多。因此，研究小型指紋簽到儀，只需要對硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計進行研制即可。

二、硬件系統(tǒng)設(shè)計

小型簽到儀主要是采用模塊化的設(shè)計思想，即在設(shè)計時將硬件部分分塊。在設(shè)計時采取模塊化設(shè)計能夠促使設(shè)計思路清晰，及時發(fā)現(xiàn)在設(shè)計時出現(xiàn)的相關(guān)問題，以便及時對相關(guān)系統(tǒng)進行更新。小型的指紋簽到儀主要分為微控制器模塊、指紋模塊、液晶顯示模塊等。

硬件設(shè)計時，各個硬件模塊主要是運用光學原理進行識別，對所需要使用的光學指紋模塊也要進行選擇，控制好流經(jīng)小型簽到儀的電流，合理地選擇硬盤，確保原先錄入的數(shù)據(jù)存儲在指紋識別儀上。小型簽到儀也選擇使用液晶顯示屏，能夠有效地將識別數(shù)據(jù)及時顯示出來。

三、軟件系統(tǒng)設(shè)計

小型簽到儀主要需要運用到Keil中的軟件設(shè)計，該系統(tǒng)會運用C語言編程程序，也會使用模塊化編程，以便進行指紋識別。該系統(tǒng)還會運用指紋程序模塊以便對采集到的指紋進行識別，同時也需要采用液晶程序模塊以便將檢測結(jié)果及時顯示出來，還會運用存儲程序模塊、矩陣按鍵程序模塊和主函數(shù)模塊等。

但是在設(shè)計小型指紋簽到儀時需要選擇好指紋程序模塊，這是指紋簽到儀的核心程序，這樣才能將采集到的指紋進行錄入和識別。簽到儀中存在的指紋識別系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降闹讣y圖像進行識別，將采集到的圖片進行分割和增值化處理，將所收集到的數(shù)據(jù)細化處理，與原先已錄入的指紋數(shù)據(jù)進行比對，通過對采集到的指紋特征進行對比，判斷出指紋的信息身份來源，有效地識別出指紋的具體來源。這些功能都可以通過指紋模塊來實現(xiàn)。

四、軟硬件調(diào)試與結(jié)論

在設(shè)計小型簽到儀時需要將硬件PCB圖制作成PCB板，在該板上焊接器件就設(shè)計出了硬件系統(tǒng)。當完成軟件系統(tǒng)設(shè)計后，就需要將原先設(shè)計好的硬件系統(tǒng)植入到原先的軟件系統(tǒng)中。之后對軟硬件進行調(diào)節(jié)，小型的指紋簽到儀實物就完成了。

經(jīng)過檢驗發(fā)現(xiàn)，小型簽到儀只要采用了單片控制技術(shù)和光學指紋識別技術(shù)就可以很好地對采集到的身份進行識別。該小型指紋簽到儀由于體型小、便于攜帶、所需要花費的資金少，被廣泛地應(yīng)用到小型企業(yè)和學校中。

隨著新型技術(shù)的不斷發(fā)展，對于信息技術(shù)的要求也在不斷加強，識別人體身份的設(shè)備也在不斷更新，以便準確地識別出身份信息，滿足人們對身份鑒定的需求，準確地統(tǒng)計出到場的人員。

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[作者單位]

贛州農(nóng)業(yè)學校

（編輯：薄躍華）