小型指纹签到仪设计分析
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[摘 要] 传统的指纹签到仪系统庞大、管理复杂，最重要的是在使用该系统时需要花费大量的成本。新研究出来的一款小型指纹签到仪能够很好地解决传统签到仪存在的问题。新设计出来的签到仪主要运用单片控制技术和光学指纹识别技术。将对新型指纹签到仪的设计进行分析，希望能够为读者提供参考意见。
[关键词] 指纹;签到仪;使用原理
随着社会的不断发展，对于准确识别个人身份的需求越来越大。传统的钥匙、密码、证件等识别技术已经难以跟上时代发展的需求。为了更好地适应时代的发展需求，出现了越来越多的新型身份鉴别技术，如指纹识别、声纹识别等。特别是指纹识别技术，到目前为止是准确性最高的身份识别技术。一般来说，人体充分发育之后，指纹特征并不会出现明显的变化，即使手指受到损伤也不会影响到指纹的识别，不仅这样，手指受伤还会为指纹鉴定提供新的特征，并不会影响到指纹的身份识别。此外，世界上并不存在指纹完全相同的两人，因此指纹识别是鉴定身份最好的一个选择。在新型的指纹识别技术中，指纹识别由于准确性特别高、操作方便、具有独特特点，广泛地应用到身份鉴定中。目前，指纹识别技术主要运用在手机解锁、移动支付上。本文将对一种小型的指纹签到仪进行分析，这样一种低成本、高稳定性的指纹签到仪估计在日后的生产过程中会得到广泛的应用。
一、指纹识别技术分析
指纹识别的原理并不复杂，因为人的手指表皮上皮肤凹凸不一致，在进行指纹识别时就会形成指纹图案，不同的人有着不同的手指纹路，在进行识别时就会出现不同的图案、断点和交叉点，这些都是识别身份的特征。指纹识别系统对人体内的指纹进行识别，根据原先采集到的指纹进行采集、分析和比对，自动、迅速、准确地分析出个人身份。指纹识别一般都会运用到光学式指纹模块、电容式指纹模块和射频式指纹模块这三个模块。设计该小型指纹签到仪主要目的是为满足小型企业以及学校等小规模人群统計的需求，因此在设计时并不需要复杂的数据库和管理系统数据，同时该数据所用到的花费也不多。因此，研究小型指纹签到仪，只需要对硬件系统设计和软件系统设计进行研制即可。
二、硬件系统设计
小型签到仪主要是采用模块化的设计思想，即在设计时将硬件部分分块。在设计时采取模块化设计能够促使设计思路清晰，及时发现在设计时出现的相关问题，以便及时对相关系统进行更新。小型的指纹签到仪主要分为微控制器模块、指纹模块、液晶显示模块等。
硬件设计时，各个硬件模块主要是运用光学原理进行识别，对所需要使用的光学指纹模块也要进行选择，控制好流经小型签到仪的电流，合理地选择硬盘，确保原先录入的数据存储在指纹识别仪上。小型签到仪也选择使用液晶显示屏，能够有效地将识别数据及时显示出来。
三、软件系统设计
小型签到仪主要需要运用到Keil中的软件设计，该系统会运用C语言编程程序，也会使用模块化编程，以便进行指纹识别。该系统还会运用指纹程序模块以便对采集到的指纹进行识别，同时也需要采用液晶程序模块以便将检测结果及时显示出来，还会运用存储程序模块、矩阵按键程序模块和主函数模块等。
但是在设计小型指纹签到仪时需要选择好指纹程序模块，这是指纹签到仪的核心程序，这样才能将采集到的指纹进行录入和识别。签到仪中存在的指纹识别系统能够对采集到的指纹图像进行识别，将采集到的图片进行分割和增值化处理，将所收集到的数据细化处理，与原先已录入的指纹数据进行比对，通过对采集到的指纹特征进行对比，判断出指纹的信息身份来源，有效地识别出指纹的具体来源。这些功能都可以通过指纹模块来实现。
四、软硬件调试与结论
在设计小型签到仪时需要将硬件PCB图制作成PCB板，在该板上焊接器件就设计出了硬件系统。当完成软件系统设计后，就需要将原先设计好的硬件系统植入到原先的软件系统中。之后对软硬件进行调节，小型的指纹签到仪实物就完成了。
经过检验发现，小型签到仪只要采用了单片控制技术和光学指纹识别技术就可以很好地对采集到的身份进行识别。该小型指纹签到仪由于体型小、便于携带、所需要花费的资金少，被广泛地应用到小型企业和学校中。
随着新型技术的不断发展，对于信息技术的要求也在不断加强，识别人体身份的设备也在不断更新，以便准确地识别出身份信息，满足人们对身份鉴定的需求，准确地统计出到场的人员。
参考文献：
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[3]张华忠.基于Arduino的高校学生指纹签到系统设计[J].工业控制计算机，2018，31（1）：155-156.
[作者单位]
赣州农业学校
（编辑：薄跃华）
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