Проект биометрического замка на основе микроконтроллера 51-серии (STC89C52) и модуля распознавания отпечатков пальцев (AS608). Этот проект может быть установлен на большинство дверей без конфликтов.Описание файлов (папок):
1. Board_Layout: содержит один файл *. rst, который является схемой распила платы и должен быть открыт с помощью программы Lochmaster. Читатели могут использовать эту схему для пайки платы. Если у вас нет программы Lochmaster, вы можете просмотреть два других PDF-файла.
2. datasheet: содержит два PDF-файла и одну папку. L298N — это микросхема для управления двигателями, которая увеличивает способность микроконтроллера управлять током, необходимым для работы шагового двигателя; STC89C52 — микроконтроллер, произведенный компанией Hongji Technology, который используется в качестве основного микроконтроллера в проекте; папка AS608datasheet содержит два PDF-файла, описывающих методы связи модуля AS608 с микроконтроллером.
3. images: это мои первые изображения реального устройства, схема которого не совпадает с схемой в папке Board_Layout, но может быть полезна для справки.
4. keil_project: это проект программного обеспечения для биометрического замка, разработанный с помощью Keil uVision3 и сжатый в ZIP-формате.
5. manifest: это список компонентов, необходимых для сборки всего устройства, записанный в Excel в формате *. xlsx.
6. schematic: файл *. ms12 был создан с помощью программы Multisim и представляет собой схему устройства (из-за отсутствия элементов для модуля распознавания отпечатков пальцев в Multisim, симуляция невозможна, но схема может быть использована для пайки платы).Если у вас нет программы Multisim, вы можете просмотреть другой файл *. PNG. Файл *. DSN был создан с помощью программы Proteus ISIS и представляет собой схему для симуляции работы микросхемы L298N, которая может быть использована для справки.
7. src: содержит исходный код на языке C (fingerprint_lock.c), резервную копию исходного кода (SourceCode.txt) и скомпилированный файл в формате HEX (FingerprintLock.hex).Инструкции по использованию:
Главное меню дисплея имеет три функции: search finger (поиск отпечатка пальца), add (добавление отпечатка пальца), delete (удаление всех отпечатков пальцев), а также звездочка, обозначающая текущую выбранную функцию.
Порт P2 микроконтроллера подключен к трем кнопкам: KEY_DOWN=P2^4, KEY_OK=P2^2, KEY_CANCEL=P2^0.
1. Добавление отпечатка пальца: нажмите кнопку KEY_DOWN, чтобы переместить звездочку к функции "Add", затем нажмите кнопку KEY_OK, чтобы отобразить ID номер, в который будет сохранен отпечаток пальца. Если вы хотите использовать этот ID номер, нажмите кнопку KEY_OK, иначе нажмите кнопку KEY_DOWN для переключения ID номера, затем нажмите кнопку KEY_OK. После этого вы можете поместить палец в окно распознавания отпечатков пальцев, и отпечаток будет считан дважды. При успешном считывании каждый раз звуковой сигнал будет издан один раз. После успешного считывания отпечатка дважды ID номер автоматически переключится на следующий, и вы можете продолжить добавление отпечатков пальцев или нажать кнопку KEY_CANCEL для отмены.
2. Поиск отпечатка пальца: для выполнения операции открытия замка нажмите кнопку KEY_OK (для возможности использования снаружи двери, на модуле считывания отпечатков пальцев есть дополнительная кнопка, которая соединена параллельно с кнопкой KEY_OK внутри двери через отверстие).Поместите палец на окно считывания отпечатков пальцев. Если отпечаток будет успешно распознан, микроконтроллер запустит процесс открытия замка с помощью шагового двигателя, при этом звуковой сигнал прозвучит один раз. Если распознавание не удастся, звуковой сигнал прозвучит три раза. Вы можете убрать палец и снова его поставить, и он будет автоматически распознан.3. Удаление отпечатка пальца: нажмите кнопку KEY_DOWN, переместите звездочку перед "delete", затем нажмите кнопку KEY_OK. На экране появится запрос на подтверждение удаления. Нажмите кнопку KEY_OK для подтверждения удаления или кнопку KEY_CANCEL для отмены.Дополнительно:
 1. Если в текущем модуле считывания отпечатков пальцев хранится хотя бы один отпечаток пальца, вам потребуется "авторизация" при выполнении операций добавления или удаления отпечатков пальцев. Например, я уже добавил один отпечаток пальца с ID 000, теперь я хочу добавить еще один отпечаток пальца, мне нужно нажать кнопку KEY_DOWN, переместить звездочку перед "Add", затем нажать кнопку KEY_OK, в этот момент потребуется сопоставление отпечатков пальцев, мне нужно поместить отпечаток пальца с ID 000 на модуль считывания отпечатков пальцев, если он будет успешно распознан, то можно будет выполнить последующую операцию добавления отпечатка пальца;
 2. В любой момент можно нажать кнопку KEY_CANCEL для возврата на главный экран;
 3. Эта схема довольно проста в использовании, но для полного понимания всех операций рекомендуется изучить исходный код;
 Если вы хотите использовать этот проект для создания замка с отпечатками пальцев, вам нужно выполнить следующие шаги:
 1. На основе данных в папке Board_Layout, используя схему принципа работы и изображения реального устройства, соберите печатную плату, которая будет служить контроллером всей системы;
 2. Используйте программу stc-isp для загрузки файла *.hex в микроконтроллер (или вы можете открыть проект keil_project в программе keil uvision3 или использовать исходный код для создания проекта и компиляции, чтобы получить файл *.hex).hex, на самом деле, из-за различий в конструкции различных замков, время открытия и закрытия замка может отличаться от моего. Вам может потребоваться настроить соответствующие параметры в исходном коде, что указано в комментариях к коду);
 3. Подключите модуль AS608 считывания отпечатков пальцев к соответствующим пинам микроконтроллера, подключите выходные пины драйвера L298N к шаговому двигателю, шаговой двигатель через тросик открывает ручку двери;Дополнительно:
1. При загрузке программы достаточно подключить пины VCC, GND, TX и RX;
2. Модуль считывания отпечатков пальцев VCC подключен к 3.3V, GND — к общему заземлению микроконтроллера, TX модуля AS608 подключен к RX микроконтроллера, а RX модуля AS608 — к TX микроконтроллера;

Дополнительные пояснения:
1. Экран LCD1602 потребляет большое количество энергии, поэтому между пинами питания экрана добавлен переключатель для управления включением и выключением подсветки. Я настоятельно рекомендую установить по умолчанию выключение подсветки.
2. В этом проекте питание осуществляется за счет использования литий-ионных батарей для питания электронной системы и зарядки батареи через зарядное устройство. Это означает, что батарея находится в режиме одновременной зарядки и разрядки. Это позволяет гарантировать, что в случае сбоя в домашней электросети, считыватель отпечатков пальцев будет работать некоторое время. Если вы считаете, что вероятность такого сценария крайне мала и хотите снизить затраты на производство, можно отказаться от использования литий-ионных батарей и использовать зарядное устройство с DC-входом для прямого питания электронной системы.3. Обычные электродвигатели имеют ограниченный момент силы, поэтому в данной системе используется редукторный двигатель для увеличения момента силы. Также на механический замок прикреплен рычаг для уменьшения усилия. Между ними используется мягкая связь в виде веревки. В реальных условиях можно настроить систему в зависимости от способа открытия замка и его сложности.4. На данный момент проект используется уже более трех месяцев. По результатам эксплуатации электронная система работает нормально в большинстве случаев, но иногда из-за проблем с контактами замок не открывается. Поэтому рекомендуется не полагаться полностью на электронный замок и всегда иметь при себе ключ (хотя в большинстве случаев его использование не требуется). Из-за способа реализации проекта, функции механического замка не пострадали.5. Основное преимущество использования отпечатков пальцев для разблокировки — это удобство, но это также снижает безопасность (если кто-то попытается взломать систему, ему достаточно взломать либо механический замок, либо считыватель отпечатков пальцев). По данным руководства по эксплуатации считывателя отпечатков пальцев, вероятность ложного срабатывания составляет менее 0,001%, а вероятность ошибки при распознавании составляет менее 1%, что считается допустимым. Однако при тестировании было обнаружено, что вероятность ошибки при распознавании превышает 1%. Причиной может быть то, что при регистрации отпечатков пальцев для каждого ID было сделано только два снимка, что влияет на распознавание при повторном использовании из-за различных углов, силы и мест расположения. Решением может быть регистрация нескольких ID на одном отпечатке пальца (модуль AS608 может хранить до 300 отпечатков пальцев), при этом каждый отпечаток регистрируется с различными углами, силами и местами. Если вероятность ошибки при распознавании составляет 10%, а один и тот же отпечаток пальца регистрируется 10 раз, и предположить, что каждая попытка распознавания является независимой, вероятность ошибки при распознавании уменьшится до одного из миллиардов, что является крайне малой вероятностью.Однако, если ваш отпечаток пальца поврежден (например, намок), то ошибки при распознавании не следует считать ошибками системы распознавания, а считать их проблемами с отпечатком пальца, что затрудняет его распознавание.