基于MC68HC908JB8的便攜式USB指紋采集儀
指紋是指人類手指上出現的條狀紋路,他們的形成依賴于胚胎發育時的環境和遺傳。世界上幾乎沒有兩個完全相同的指紋。由于指紋具有穩定性、唯一性以及易于采集的特性,一直以來被認為是最可靠的利用生物特征進行身份鑒定的依據之一。
隨著計算機技術的進步,圖像處理與模式識別方法的發展,指紋處理技術日臻成熟,經歷了人工處理,半自動化處理和自動化處理等三個發展階段。美國于1963 年首先開展關于指紋識別軟件的研究,隨后日本(1975)也開始這方面的工作,我國開展得較慢(約于1981 年開始)。1975 年美國推出第一個商用系統Printrak250,而日本的NECAFIS 于1982 年才投入使用。近年來,國內也相繼推出了自己的指紋識別系統。
作為指紋處理的第一步的指紋取像技術也日益成熟,這使采集到的指紋數據更真實,圖像更清晰,處理結果也就越加可靠,鑒定結果的可信度也越強。目前有利用光學全反射技術、硅晶體電容傳感技術、超聲波掃描技術等獲得指紋圖像的方法。
而且隨著現代社會的發展,安全性成為許多系統首要考慮的問題,指紋因其不可復制、不可替代的特性成為鑒定身份的可靠手段。近年來有關指紋自動識別及認證研究已成為模式識別、圖像處理及計算機視覺領域的熱點,指紋識別已廣泛的應用于銀行、保險、公安、門禁、考勤等方面。
USB 是Universal Serial Bus 的縮寫,這是近幾年逐步在PC 領域廣為應用的新型串行接口技術。相對于并口,串口等傳統的計算機接口方式,USB 有很多明顯的優點。它支持即插即用(plug and play),有較強的糾錯能力,能總線供電,低成本,具有強大的外設連接能力。因而選用USB 接口來傳送采集的指紋圖像,能更方便靈活地和計算機通信,有著良好的應用前景。
第二章,設計概述
設計的目的是實現一個使用USB 接口與主機通信的高性能指紋采集儀。指紋芯片選用了Veridicom 公司的硅晶體電容傳感器FPS110,主控芯片選用Motorola 公司集成USB 模塊的單片機MC68HC908JB8。 基本工作模式如圖1 所示, MC68HC908JB8 控制FPS110 采集指紋,然后通過MC68HC908JB8 片上集成的USB 模塊將數據送給計算機進行存儲和后期處理。
圖1.指紋采集方案圖
1,采用Jungo 公司的Windriver 軟件開發WINDOWS 平臺的USB 驅動程序。
2,采用Microsoft 公司VC6.0 軟件開發演示平臺和一些簡單的指紋處理程序。
第三章,系統硬件設計
3.1,主要芯片特性
1,集成USB 模塊的指紋采集儀
主控芯片MC68HC908JB8MC68HC908JB8 是Motorola 公司MC68HC08 系列的一款高性價比單片機,芯片有256 字節的片內RAM,8K 字節片內FLASH,除傳統的定時器、鍵盤中斷、串行口、等I/O 設備外,其主要特點是集成了通訊速率為1.5MB 的低速USB 模塊。
2,指紋采集芯片FPS110。
FPS110 是Veridicom 公司的硅晶體電容傳感器,該傳感器采用先進的半導體CMOS 工藝,面積只有郵票般大小,具有高靈敏度、高可靠性、高分辨率(500DPI)、低功耗、低價位等許多優點,特別適用于商業及戶外指紋應用系統。
3.2 指紋采集儀系統硬件設計
指紋采集儀基本原理如圖2 所示,主要包含電源設計,單片機應用設計,指紋芯片應用設計。
圖2.指紋采集儀基本原理圖
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