基于單片機的遠程指紋采集終端的設計

1 引 言

指紋是指手指末端正面皮膚上凸凹不平產生的紋路。盡管指紋只是人體皮膚的一小部分，但是，它蘊涵大量的信息，每個人指紋的紋路在圖案、斷點和交叉點上是各不相同的。指紋識別是利用人體指紋的惟一性與不變性生理特征，將指紋作為人的一種“活的身份證”或一個隨身攜帶的特殊印章來進行身份識別的一種技術，其通過比較輸入的指紋特征和預先保存的合法指紋特征，來驗證用戶的真實身份。

指紋用來作為一個人的身份識別手段有著其他手段不可比擬的優越性。目前許多需要確定用戶身份的場合都使用了嵌入式指紋識別設備，但這些設備受嵌入式系統限制，往往存儲量小、速率慢，對于大型企業尤其是分布式企業的考勤難以勝任。

針對這一情況，設計一套基于企業內部局域網的指紋識別系統，系統終端通過以太網與數據處理服務器連接，將指紋算法的運行、指紋數據庫的存儲放在服務器端。整個系統具有存儲量大、運算速度快、功能強等特點。

2 系統硬件設計

整個指紋識別系統的硬件結構設計框圖如圖1所示，其中數據處理服務器用以存放指紋數據庫和進行指紋識別算法的實現，而指紋終端用于采集指紋和顯示驗證結果。

系統終端硬件結構如圖2所示，其中單片機采用SST89E544RC，指紋傳感器采用MBF200。

2.1 控制核心

系統采用SST89E544RC單片機作為控制核心。SST89系列是美國SST公司推出的高可靠、小扇區結構的FLASH單片機，內部嵌入40 kB的SuperFLASH。單片機內嵌IAP(在應用可編程)和ISP(在系統可編程)功能，不占用用戶資源，通過串行口即可在系統仿真和編程，3～5 V工作電壓，工作頻率可達40 MHz。

2.2 指紋傳感器

指紋識別認證系統的首要任務是如何采集到高質量指紋圖像以保證后續任務的完成，而指紋圖像質量不僅與指紋傳感器自身的性能有關，也與數據傳輸通信接口的性能密切相關。以前的各種指紋識別系統屬于光學識別系統，由于光不能穿透皮膚表層，所以只能夠掃描手指皮膚的表面，或者掃描到死性皮膚層，但不能深入真皮層。在這種情況下，手指表面的干凈程度，直接影響到識別的效果。