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指纹识别技术由于具有灵活性、稳定性、可靠性等优点,使其应用相当广泛。本文通过把指纹识别技术运用到传统的电子锁上,设计了一款既方便、又安全实用的指纹识别电子锁。 本文重点介绍指纹识别系统设计过程,主要通过架构思想、硬件和软件三个方面对整个系统进行阐述。架构思想描述整个系统构成的原理,以及各个模块的功能。本文是通过在SOPC系统中建立NIOSⅡ软核处理器、外部硬件专用接口和通用I/O口,然后和编写的逻辑硬件模块一起构成整个系统。 硬件部分主要分为外部硬件和逻辑硬件两大部分。外部硬件介绍了从器件选型、原理图设计、封装设计到PCB布局布线的整个过程,并且从理论和实际应用两个方面进行了分析。逻辑硬件部分介绍了传感器控制模块和LCD控制模块的结构、原理以及状态图。独立的传感器控制模块和LCD控制模块,较之传统的软件驱动,速度更快,效率更高。 软件部分阐述了指纹识别的整个过程,从指纹图像的采集、图像的预处理、特征值提取,最后到特征值匹配。对其中的算法进行了研究和分析,并在MATLAB上观察算法的结果和对算法的效果进行了比较,然后根据系统的自身特点对算法进行了改进。 总体来说,本文基于SOPC系统软、硬结合的方式,使设计得到了很大的优化,并在系统速度和性能方面的提升都有很广阔的空间。本文为把指纹识别技术融入电子锁中、进一步对指纹算法进行研究和把算法转化成逻辑硬件,甚至是固化成指纹识别算法芯片打下了基础。