基于指紋識別的門禁控制系統設計

趙志鵬，周一帆，何馨怡

（武漢紡織大學外經貿學院，武漢 430000）

隨著社會的進步，人們的安全防盜意識在逐漸增強，為門禁控制系統提供了良好的發展平臺。其中，家庭、學校、公司等場所中，門禁控制系統的應用較多，同時人們也對該系統的人性化水平、安全性，提出了更高的要求，因此將指紋識別技術應用在門禁控制系統中。通過這樣的設計方式，進一步提高了門禁控制系統的安全性，并滿足人們對系統人性化的要求。

1 基于指紋識別的門禁控制系統的總體設計

1.1 系統的硬件平臺設計

以M門禁控制系統為例，其以達盛科技所研發的ARM-860平臺為基礎，其處理器的型號為OMAO3530，同時根據門禁控制系統的需求，將一系列的外擴部件應用在系統中，如兩相步進電機、指紋識別、紅外傳感器、LCD顯示屏、數字溫度傳感器、鍵盤、紅外傳感器、蜂鳴器、溫度壓力傳感器等。

其中，OMAO3530處理器為M門禁控制系統的核心，其控制著其他的外擴部件，同時相互之間完成數據的傳輸。例如：OMAO3530處理器、溫濕度傳感器之間，傳感器會將所采集的信息、數據，傳輸到OMAO3530處理器中，而處理器對數據進行對比、分析，判斷是否符合相應的條件，最后將相應的指令反饋到傳感器中，實現M門禁控制系統的基本功能[1]。

1.2 系統的軟件平臺設計

在設計M門禁控制系統軟件平臺的過程中，可以運用Linux操作系統作為基礎。基于指紋識別的門禁控制系統設計，如果應用Linux操作系統作為軟件平臺，還需要設計多個與之相符的軟件模塊，包括步進電機模塊、鍵盤中斷模塊、指紋處理匹配模塊、指紋采集模塊、LCD模塊等。通過這樣的設計方式，實際上與硬件平臺相同，存在一個核心系統，即Linux系統，與其他的軟件模塊之間可以實現數據傳輸、反饋，保證M門禁控制系統的功能可以順利實現。

2 基于指紋識別的門禁控制系統的功能設計

在M門禁控制系統中，需要通過指紋識別模塊、紅外傳感模塊，實習對兩相步進電機的驅動，從而控制門內系統、門外系統。其中，門內系統即鍵盤、LCD顯示屏，在日常的運行中系統能夠實現環境監測，同時屏幕會將壓力、溫度、濕度等信息顯示出來，如果發現異常則會以蜂鳴的形式報警。門外系統即鍵盤模塊、指紋識別模塊、報警器、紅外傳感器模塊、兩相步進電機模塊，應用之初需在M門禁控制系統中添加指紋。

2.1 門內系統功能設計

就門內系統來說，其主要的功能就是對指紋、密碼等進行修改。在應用的過程中，為了能夠保證信息的安全性，必須以指紋驗證的方式完成權限認證，然后進行設置的界面之中。在這一基礎上，用戶可以根據需要，選擇恢復數據、指紋修改、密碼修改等不同的選項：

（1）恢復數據：如果用戶選擇該選項，那么M門禁控制系統就會自動進入到恢復出廠設置的環節，同時密碼也會自動重置，恢復成為默認密碼“222222”，而系統中所保存的指紋信息也會隨之刪除。

（2）修改指紋：M門禁控制系統中修改指紋包含兩個功能，即刪除指紋、添加指紋，前者會刪除系統中所保存的所有指紋信息，所以用戶應該謹慎操作；后者添加指紋就會錄入一個系統中沒有的指紋，需要在完成權限認證以后才能進行。錄入指紋的過程中，需要對同一枚指紋錄入三次，在對比無誤后，添加至系統的指紋庫之中。

（3）修改密碼：密碼的修改需要用戶輸出舊密碼來驗證身份，然后將新密碼輸入其中，點擊鍵盤中的#號鍵完成修改。隨后，如果修改成功M門禁控制系統就會做出“修改成功”的提示，反之則會做出“修改失敗”的提示。

2.2 門外與識別系統功能設計

就門外系統的功能來說，主要就是應用于對訪問者身份的判斷，同時對系統中紅外線模塊進行管理，在檢測到有人時自動將指紋識別功能開啟。在密碼輸入發生錯誤且超過3次，門外系統就會觸發警報，隨后只有當密碼驗證、指紋驗證均成功以后才能夠完成開關門[2]。

M門禁控制系統中，包含兩個識別系功能：（1）指紋識別功能，主要涉及4方面，即獲取指紋信息、刪除指紋信息、驗證指紋信息、添加指紋信息；（2）紅外識別功能，該功能能夠對M門禁控制系統附近進行檢測，將獲取的數據通過傳輸，進入指紋識別模塊中，從而系統對指紋識別進行控制與管理。對于這一功能，用戶可以進行模擬測試，即使用手掌在M門禁控制系統的紅外傳感器的附近，進行簡單的晃動，此時系統檢測到附近有人，就會自動開啟指紋識別模塊。通過這樣的方式，能夠充分發揮指紋識別技術的作用，提高門禁控制系統的整體性能，從而保護用戶財產的安全。

3 結束語

綜上所述，將指紋識別系統應用在門禁控制系統中，符合人們的需求與發展趨勢，因此技術人員應該對系統進行合理的設計。在這一基礎上，充分發揮了先進技術的作用，豐富了門禁控制系統的功能，保證系統應用的安全性，進而保障用戶財產的安全。因此，結合本文的分析發現，將指紋識別技術應用在門禁控制系統中，實際上具有較強的可行性。