一種智能家居指紋識別門禁系統(tǒng)設計方案

　　處理器

　　該系統(tǒng)采用的主處理器是TMS320VC5509的32位定點高速數(shù)字DSP處理器，開發(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1M BytesFLASH;RTL8019AS網(wǎng)絡接口芯片，實現(xiàn)以太網(wǎng)通訊太網(wǎng)電路;開發(fā)接口：UART(RS232)與上位機實現(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現(xiàn)控制功能。Raspberry Pi是一款基于ARM，操作系統(tǒng)采用開源的Linux系統(tǒng)的個人電腦，配備一枚700MHz的處理器，支持SD卡和Ethernet，擁有兩個USB接口，以及HDMI和RCA輸出支持。Raspberry Pi一方面控制AVR去檢測門的開關狀態(tài)以及開關門鎖，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)庫記錄用戶信息。

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

　　三、指紋識別門禁系統(tǒng)軟件開發(fā)

　　該系統(tǒng)基于Linux操作系統(tǒng)，將自動指紋識別系統(tǒng)移植到嵌入式Linux，在Linux上進行指紋識別系統(tǒng)的軟件設計，指紋識別系統(tǒng)的軟件設計包括四個方面：上位機與AVR串口通訊、上位機與指紋模塊串口通訊、維護MYSQL以及腳本發(fā)送報警。

　　1、指紋識別的處理過程

　　如圖4所示：首先對串口進行初始化，打開串口設備0、1，設置串口參數(shù)，恢復串口未阻塞狀態(tài)，串口初始化成功后執(zhí)行用戶選擇功能：注冊開門賬號或注冊關門賬號或運行門禁服務[N/C/R].選擇系統(tǒng)功能N后注冊新開門用戶，對同一指紋共獲取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指紋不精和驗證時不易識別的問題。采集指紋成功后輸入用戶個人信息，注冊來自上位機數(shù)據(jù)庫的新ID號并把該用戶指紋信息存入數(shù)據(jù)庫，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后完成注冊關門用戶的操作。

　　用戶選擇系統(tǒng)功能R后運行門禁服務，一方面AVR查詢當前門鎖狀態(tài)，例如把開門的命令賦給門的匹配狀態(tài)，如果指紋匹配操作FPI和門的匹配狀態(tài)相同，則由繼電器接收來自AVR的開門命令，帶動電機執(zhí)行開門動作，并且記錄當時時間，向本地數(shù)據(jù)庫添加一條新的用戶使用記錄并寫進日志里。同理執(zhí)行關門命令。另一方面AVR查詢當前電機電流等級，將門鎖的實時開關狀態(tài)，由誰執(zhí)行開關門動作和當前門鎖電機電流狀態(tài)通過郵件的方式發(fā)送給用戶，實現(xiàn)對門的實時監(jiān)控，大大增強了門禁系統(tǒng)的安全性。

　　2、報警郵件的發(fā)送

　　圖4系統(tǒng)工作方式流程圖