基于MC68HC908JB8的便攜式USB指紋采集儀
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指紋是指人類手指上出現(xiàn)的條狀紋路，他們的形成依賴于胚胎發(fā)育時的環(huán)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(wěn)定性、唯一性以及易于采集的特性，一直以來被認(rèn)為是最可靠的利用生物特征進(jìn)行身份鑒定的依據(jù)之一。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，圖像處理與模式識別方法的發(fā)展，指紋處理技術(shù)日臻成熟，經(jīng)歷了人工處理，半自動化處理和自動化處理等三個發(fā)展階段。美國于1963 年首先開展關(guān)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(tǒng)Printrak250，而日本的NECAFIS 于1982 年才投入使用。近年來，國內(nèi)也相繼推出了自己的指紋識別系統(tǒng)。
作為指紋處理的第一步的指紋取像技術(shù)也日益成熟，這使采集到的指紋數(shù)據(jù)更真實(shí)，圖像更清晰，處理結(jié)果也就越加可靠，鑒定結(jié)果的可信度也越強(qiáng)。目前有利用光學(xué)全反射技術(shù)、硅晶體電容傳感技術(shù)、超聲波掃描技術(shù)等獲得指紋圖像的方法。
而且隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，安全性成為許多系統(tǒng)首要考慮的問題，指紋因其不可復(fù)制、不可替代的特性成為鑒定身份的可靠手段。近年來有關(guān)指紋自動識別及認(rèn)證研究已成為模式識別、圖像處理及計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的熱點(diǎn)，指紋識別已廣泛的應(yīng)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(lǐng)域廣為應(yīng)用的新型串行接口技術(shù)。相對于并口，串口等傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)接口方式，USB 有很多明顯的優(yōu)點(diǎn)。它支持即插即用（plug and play），有較強(qiáng)的糾錯能力，能總線供電，低成本，具有強(qiáng)大的外設(shè)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(jì)算機(jī)通信，有著良好的應(yīng)用前景。
第二章，設(shè)計(jì)概述
設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一個使用USB 接口與主機(jī)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(jī)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(shù)據(jù)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)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(fā)WINDOWS 平臺的USB 驅(qū)動程序。
2，采用Microsoft 公司VC6.0 軟件開發(fā)演示平臺和一些簡單的指紋處理程序。
第三章，系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
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(jī)，芯片有256 字節(jié)的片內(nèi)RAM，8K 字節(jié)片內(nèi)FLASH，除傳統(tǒng)的定時器、鍵盤中斷、串行口、等I/O 設(shè)備外，其主要特點(diǎn)是集成了通訊速率為1.5MB 的低速USB 模塊。
2，指紋采集芯片F(xiàn)PS110。
FPS110 是Veridicom 公司的硅晶體電容傳感器，該傳感器采用先進(jìn)的半導(dǎo)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(yōu)點(diǎn)，特別適用于商業(yè)及戶外指紋應(yīng)用系統(tǒng)。
3.2 指紋采集儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
指紋采集儀基本原理如圖2 所示，主要包含電源設(shè)計(jì)，單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，指紋芯片應(yīng)用設(shè)計(jì)。
圖2.指紋采集儀基本原理圖
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