一種智能家居指紋識別門禁系統設計方案

　　處理器

　　該系統采用的主處理器是TMS320VC5509的32位定點高速數字DSP處理器，開發板的硬件包括：USB2.0 FullSpeed接口用以傳輸圖像、視頻等高速數據;片外外擴1M BytesFLASH;RTL8019AS網絡接口芯片，實現以太網通訊太網電路;開發接口：UART(RS232)與上位機實現通訊;2路10位A/D輸入接口。

　　主控模塊

　　該系統采用的主控模塊Raspberry Pi，代替了體積龐大的電腦實現控制功能。Raspberry Pi是一款基于ARM，操作系統采用開源的Linux系統的個人電腦，配備一枚700MHz的處理器，支持SD卡和Ethernet，擁有兩個USB接口，以及HDMI和RCA輸出支持。Raspberry Pi一方面控制AVR去檢測門的開關狀態以及開關門鎖，另一方面控制FPI的指紋錄入以及匹配并在Raspberry Pi上建立數據庫記錄用戶信息。

　　利用這些硬件便可以進行嵌入式開發，快速的建立起指紋識別系統的硬件系統。

　　三、指紋識別門禁系統軟件開發

　　該系統基于Linux操作系統，將自動指紋識別系統移植到嵌入式Linux，在Linux上進行指紋識別系統的軟件設計，指紋識別系統的軟件設計包括四個方面：上位機與AVR串口通訊、上位機與指紋模塊串口通訊、維護MYSQL以及腳本發送報警。

　　1、指紋識別的處理過程

　　如圖4所示：首先對串口進行初始化，打開串口設備0、1，設置串口參數，恢復串口未阻塞狀態，串口初始化成功后執行用戶選擇功能：注冊開門賬號或注冊關門賬號或運行門禁服務[N/C/R].選擇系統功能N后注冊新開門用戶，對同一指紋共獲取3次圖像，與傳統采集一次圖像相比，杜絕了隨意采集造成的注冊指紋不精和驗證時不易識別的問題。采集指紋成功后輸入用戶個人信息，注冊來自上位機數據庫的新ID號并把該用戶指紋信息存入數據庫，然后選擇是否繼續添加用戶。同理用戶選擇系統功能C后完成注冊關門用戶的操作。

　　用戶選擇系統功能R后運行門禁服務，一方面AVR查詢當前門鎖狀態，例如把開門的命令賦給門的匹配狀態，如果指紋匹配操作FPI和門的匹配狀態相同，則由繼電器接收來自AVR的開門命令，帶動電機執行開門動作，并且記錄當時時間，向本地數據庫添加一條新的用戶使用記錄并寫進日志里。同理執行關門命令。另一方面AVR查詢當前電機電流等級，將門鎖的實時開關狀態，由誰執行開關門動作和當前門鎖電機電流狀態通過郵件的方式發送給用戶，實現對門的實時監控，大大增強了門禁系統的安全性。

　　2、報警郵件的發送

　　圖4系統工作方式流程圖