一種智能家居指紋識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　處理器

　　該系統(tǒng)采用的主處理器是TMS320VC5509的32位定點(diǎn)高速數(shù)字DSP處理器，開(kāi)發(fā)板的硬件包括：USB2.0 FullSpeed接口用以傳輸圖像、視頻等高速數(shù)據(jù);片外外擴(kuò)1M BytesFLASH;RTL8019AS網(wǎng)絡(luò)接口芯片，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊太網(wǎng)電路;開(kāi)發(fā)接口：UART(RS232)與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊;2路10位A/D輸入接口。

　　主控模塊

　　該系統(tǒng)采用的主控模塊Raspberry Pi，代替了體積龐大的電腦實(shí)現(xiàn)控制功能。Raspberry Pi是一款基于ARM，操作系統(tǒng)采用開(kāi)源的Linux系統(tǒng)的個(gè)人電腦，配備一枚700MHz的處理器，支持SD卡和Ethernet，擁有兩個(gè)USB接口，以及HDMI和RCA輸出支持。Raspberry Pi一方面控制AVR去檢測(cè)門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及開(kāi)關(guān)門(mén)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(shù)據(jù)庫(kù)記錄用戶信息。

　　利用這些硬件便可以進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)，快速的建立起指紋識(shí)別系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。

　　三、指紋識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)

　　該系統(tǒng)基于Linux操作系統(tǒng)，將自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)移植到嵌入式Linux，在Linux上進(jìn)行指紋識(shí)別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，指紋識(shí)別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括四個(gè)方面：上位機(jī)與AVR串口通訊、上位機(jī)與指紋模塊串口通訊、維護(hù)MYSQL以及腳本發(fā)送報(bào)警。

　　1、指紋識(shí)別的處理過(guò)程

　　如圖4所示：首先對(duì)串口進(jìn)行初始化，打開(kāi)串口設(shè)備0、1，設(shè)置串口參數(shù)，恢復(fù)串口未阻塞狀態(tài)，串口初始化成功后執(zhí)行用戶選擇功能：注冊(cè)開(kāi)門(mén)賬號(hào)或注冊(cè)關(guān)門(mén)賬號(hào)或運(yùn)行門(mén)禁服務(wù)[N/C/R].選擇系統(tǒng)功能N后注冊(cè)新開(kāi)門(mén)用戶，對(duì)同一指紋共獲取3次圖像，與傳統(tǒng)采集一次圖像相比，杜絕了隨意采集造成的注冊(cè)指紋不精和驗(yàn)證時(shí)不易識(shí)別的問(wèn)題。采集指紋成功后輸入用戶個(gè)人信息，注冊(cè)來(lái)自上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的新ID號(hào)并把該用戶指紋信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，然后選擇是否繼續(xù)添加用戶。同理用戶選擇系統(tǒng)功能C后完成注冊(cè)關(guān)門(mén)用戶的操作。

　　用戶選擇系統(tǒng)功能R后運(yùn)行門(mén)禁服務(wù)，一方面AVR查詢當(dāng)前門(mén)鎖狀態(tài)，例如把開(kāi)門(mén)的命令賦給門(mén)的匹配狀態(tài)，如果指紋匹配操作FPI和門(mén)的匹配狀態(tài)相同，則由繼電器接收來(lái)自AVR的開(kāi)門(mén)命令，帶動(dòng)電機(jī)執(zhí)行開(kāi)門(mén)動(dòng)作，并且記錄當(dāng)時(shí)時(shí)間，向本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)添加一條新的用戶使用記錄并寫(xiě)進(jìn)日志里。同理執(zhí)行關(guān)門(mén)命令。另一方面AVR查詢當(dāng)前電機(jī)電流等級(jí)，將門(mén)鎖的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，由誰(shuí)執(zhí)行開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作和當(dāng)前門(mén)鎖電機(jī)電流狀態(tài)通過(guò)郵件的方式發(fā)送給用戶，實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，大大增強(qiáng)了門(mén)禁系統(tǒng)的安全性。

　　2、報(bào)警郵件的發(fā)送

　　圖4系統(tǒng)工作方式流程圖