基于单片机的远程指纹采集终端的设计

1 引 言

指纹是指手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但是，它蕴涵大量的信息，每个人指纹的纹路在图案、断点和交叉点上是各不相同的。指纹识别是利用人体指纹的惟一性与不变性生理特征，将指纹作为人的一种“活的身份证”或一个随身携带的特殊印章来进行身份识别的一种技术，其通过比较输入的指纹特征和预先保存的合法指纹特征，来验证用户的真实身份。

指纹用来作为一个人的身份识别手段有着其他手段不可比拟的优越性。目前许多需要确定用户身份的场合都使用了嵌入式指纹识别设备，但这些设备受嵌入式系统限制，往往存储量小、速率慢，对于大型企业尤其是分布式企业的考勤难以胜任。

针对这一情况，设计一套基于企业内部局域网的指纹识别系统，系统终端通过以太网与数据处理服务器连接，将指纹算法的运行、指纹数据库的存储放在服务器端。整个系统具有存储量大、运算速度快、功能强等特点。

2 系统硬件设计

整个指纹识别系统的硬件结构设计框图如图1所示，其中数据处理服务器用以存放指纹数据库和进行指纹识别算法的实现，而指纹终端用于采集指纹和显示验证结果。

系统终端硬件结构如图2所示，其中单片机采用SST89E544RC，指纹传感器采用MBF200。

2.1 控制核心

系统采用SST89E544RC单片机作为控制核心。SST89系列是美国SST公司推出的高可靠、小扇区结构的FLASH单片机，内部嵌入40 kB的SuperFLASH。单片机内嵌IAP(在应用可编程)和ISP(在系统可编程)功能，不占用用户资源，通过串行口即可在系统仿真和编程，3～5 V工作电压，工作频率可达40 MHz。

2.2 指纹传感器

指纹识别认证系统的首要任务是如何采集到高质量指纹图像以保证后续任务的完成，而指纹图像质量不仅与指纹传感器自身的性能有关，也与数据传输通信接口的性能密切相关。以前的各种指纹识别系统属于光学识别系统，由于光不能穿透皮肤表层，所以只能够扫描手指皮肤的表面，或者扫描到死性皮肤层，但不能深入真皮层。在这种情况下，手指表面的干净程度，直接影响到识别的效果。