（毕业论文）基于单片机的自动存取柜的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

这种存取柜是年由深圳亿家福公司最先引入中国大陆的。

目前使用范围有超市图书馆海滨浴场等。

投币式收费型存取柜用于车站码头公共场合募捐旅游景点等。

这些场所般使用格或格。

机设条码多功能电子存取柜用于超市卖场新华书店等公共场合。

这些场所般使用格或格。

傻瓜型非接触卡长效存取柜用于小区信报管理员工更衣室租赁柜等，也用于有人员职守的公共场合，如网吧旅馆浴池。

这些场所般使用格或格。

次有效扫卡存取柜二〇〇六年五月十八日星期四利用员工卡扫描存取利用学生卡扫描存取利用会员卡扫描存取。

这些场所般使用格。

异型卡钥匙型卡存取柜用于洗浴更衣桑拿更衣员工更衣等。

这些场所般使用格或格。

课题的研究方法及研究内容本次设计以基于单片机的超市电子自动条码存取柜为代表，这种自动存取柜免去了工作人员的辛劳，存包的顾客只要按下小键盘上的存键，它就会自动打印出带有密码及相应柜子号的凭条，当顾客拿出凭条时，柜子会自动弹开，顾客可以将要存放的东西放到里面，关上柜门后，只有凭借顾客拿的凭条上的密码才能打开此柜门。

这种自动存取柜的出现，显然既方便了顾客，又节省了超市的人力物力。

这种存取柜具备普通密码型的全部功能，并增加了条码的打印和识别功能，用户开箱取物时只需将条码纸在条码扫描区内进行扫描，即可完成取物操作，方便快捷，安全性高。

条形码纸的条码通过加密形成唯性的密码，避免被偷窥密码的可能性，此条码纸经使用就会失效，使用安全成倍提高快速存取索取时自动打印条码，取物时快速的扫描识别。

简单操作只需按存就可打印条码纸，读取条码只需扫描下。

该存取柜系统主要由柜体箱格和主控单元三部分组成，主控单元包含单片机液晶显示屏微型打印机操作键盘和扫码区。

单片机控制箱柜存取操作，安全方便。

液晶显示屏可以显示寄存信息，如存物箱号箱满提示扫码提示时间等信息，帮助用户自助式完成存取操作。

箱柜表面经除锈磷化，并采用先进静电粉体涂装，外表美观，质感高雅。

产品结构性能稳定安全牢靠，具有防撬功能。

顾客需要存包的时候，可以自行到存包柜前按存键，单片机接收到脉冲信号，并通过系统口发出相应的信号，控制锁柜门的电磁阀将空箱打开，顾客即可存包并将柜门关上。

当顾客需要取包时，只要将条码放置到条形码扫描器前方，条码扫描器采集到条码信息输出相应的高低电平信号传给单片机，系统比较密码致后，发出开箱信号至电磁阀使柜门打开，顾客即可将包取出。

条码型存取柜系统具有较高的自动化程度，是以单片机为核心，自动控制柜门的打开，并通过条码技术实施红外线检测开门。

关门后通过条码打印机打印条码，并自动切纸有存包请求时显示无物的箱体号。

并具有断电保护功能，通过软件检测箱内是否有物品，并报警。

在现实生活中有着积极的作用。

二〇〇六年五月十八日星期四论文构成论文包括绪论，论文主体以及结论三部分。

其中绪论部分包括毕业设计的背景及目的国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果课题的研究方法及研究内容以及论文构成。

论文的主体部分包括论文总体方案设计与选择的论证论文各部分包括硬件与软件的设计计算试验方案设计的可行性有效性以及试验数据的处理及分析对本研究内容及成果较全面客观的理论阐述，即指出本研究内容中的创新改进与实际应用之处。

结论部分阐述自己的新的见解及其意义和作用。

二〇〇六年五月十八日星期四系统总体方案设计与选择的论证系统工作原理介绍该系统是用来为顾客在超市购物存包，取包过程提供便利的个平台。

顾客存包时，首先把开启的箱门全部关上，按下存包键，此时，系统打印条码，顾客取出条码的同时，对应的箱门自动开启，存包后，关闭箱门。

取包时，先把所有开启的箱门关上，将条码放在扫描区，如果条码信息与系统存储的密码致，对应的箱门开启，取包后，关闭箱门。

系统采用的各个部件及其功能介绍本系统采用公司的增强型系列单片机作为整个系统的运算与控制部件，负责与外部设备与存储器交换数据，响应外部的中断请求等。

外部设备及芯片包括输入部分输出部分输入输出部分以及连接单片机与外设的扩展芯片。

系统的输入部分按键输入，此按键作为存包键，与单片机的相连，顾客按此键，便构成个中断请求，单片机响应此请求后，通过程序控制箱门的打开。

门磁，二〇〇六年五月十八日星期四附录英文文献参考译文基于指纹识别的存取柜系统设计摘要传统的存取柜系统得到了广泛的应用，但有安全性差使用不便和维护成本高等缺点。

将指纹识别技术应用到存取柜系统中，提高了系统的安全性使用的便利性，降低了维护成本。

阐述了基于指纹识别的存取柜系统的构成，重点介绍了系统的硬件和软件设计。

应用结果验证了所述方法的可行性，具有较高的实际应用价值。

引言存取柜系统满足了人们在公共场所需要临时存放私人物品的需要，并且由于其使用的便利性，近十几年来在许多公共场所得到了广泛的应用。

但目前的存取柜系统存在安全性差使用不便和维护成本高等缺点。

本文提出种基于指纹识别的存取柜系统的设计，将指纹识别技术应用到存取柜系统中，消除了目前存取柜系统中的众多缺陷，且在安全性便利性和易维护性上都得到了较大的提升。

二存取柜系统及指纹识别技术目前的存取柜系统般有机械式和电子式两种。

机械式存取柜系统采用了传统的机械锁结构，通过向使用者提供钥匙，使用者凭借钥匙实现存取柜的开关。

这系统有安全性不高，维护不便等缺点。

如果钥匙遗失，使用者的物品可以轻易被他人取走存取柜维护者则很有可能需要换锁具，十分麻烦。

由于这些缺点，机械式存取柜正逐渐被电子式存取柜替换。

电子式存取柜在人们需要存储物品时，控制驱动电路打开空柜，然后打印出张密码纸人们需要取出物品时，采用传统的密码输入或条形码扫描方式实现打开目标小柜。

这工作方式定程度上弥补了机械式存取柜系统的缺陷，但由于其基于提供密码纸这工作方式，还是存在着安全性低不易维护且维护成本高等缺点。

三总体系统结构基于指纹识别的存取柜系统主要由主设备存取柜从设备及中继器可选等组成。

系统中多个存取柜组成存取柜阵列，每存取柜通过总线与主设备进行通信，系统采用总线型拓扑结构。

存取柜阵列的规模可自由进行扩展，在不加总线中继器的情况下，最少可以驱动个存取柜。

系统工作时，各存取柜检测本柜内各小柜的使用情况，并在液晶显示器上显示出来，同时将使用信息发送到主设备内以供调度。

当使用者需要存储物品时，根据显二〇〇六年五月十八日星期四示信息，找到有空闲小柜的存取柜，并进行存物操作。

由于不提供密码纸，使用者有可能忘记物品存放于哪个小柜，这问题可以通过向主设备发送查找目标小柜请求来解决。

主设备收到查找目标小柜请求后，通过向所有存取柜广播请求者的指纹信息，各存取柜在收到该请求后，将接收到的指纹信息与本地的指纹信息进行匹配，如匹配成功，则响应主设备，表示所请求的使用者的物品存储于本存取柜中，主设备获取目标小柜的位置，将目标位置通过及语音的方式提供给使用者，指导使用者到目标存取柜取物。

当本存取柜未满时，提示可存储物品本存取柜已满时，则根据来自主设备的各存取柜的存储信息，显示空闲小柜的位置，指导使用者前往使用。

当接收到使用者取物请求时，扫描使用者指纹并提取特征，进行和本地存储的指纹信息进行匹配，如果匹配成功，则打开相应的小柜如匹配不成功，则将此使用者的指纹信息发送到主设备，由主设备负责查找该用户的储物位置，查找成功后通过及语音的方式显示给使用者，以指导其顺利取物。

主设备主要实现整个系统的调度管理功能，可以仅包括微控制器通信接口等部分。

它可以是个的模块，也可以是采用存取柜控制板的硬件，只是软件不同。

在本系统设计中，采用了模块方式，仅负责调度管理，简化了系统设计，降低了难度，且由于电路并不复杂，整个系统不存在增加成本的缺点。

四硬件系统设计主设备的设计比较简单，只采用了存取柜控制板上的部分电路，所以不加以说明。

存取柜的控制板结构如图所示，主要由电源闪存按键语音芯片接口以及驱动电路等组成，可以控制本存取柜的个可控制的小柜。

指纹采集模块采用了电容式指纹传感器，它是目前先进的电容式指纹传感器。

由于采用了反射式探测技术，使指纹传感器的表面保护层厚度可以达到普通电容式指纹传感器的倍左右，因此使指纹传感器具有更高的对干湿手指的适用性和更长的使用寿命。

此指纹传感器与间采用接口，并且无须复杂的设置，图像质量好，简单易用。

本系统中，主要实现接收来自的指令，进行指纹特征提取指纹匹配及指纹存储等操作，并没有其他过多的控制部分，所以对外围要求不高，采用公司的芯片即可，它的内核采用，端口采用电源供电，可运行于时钟下，片内包括了的，的，两个可编程的串行通信模块，并且提供了外部总线接口。

本系统中，串行通信模块配置为工作方式，实现读取指纹传感器的图像，外接总线挂接了芯片用于存储采集到的指纹。

二〇〇六年五月十八日星期四采用了公司的单片机，此单片机具有丰富的资源，具有两个可配置的接收转发器。

本系统中个用于实现通信，另个则配置为接口实现与的数据交互。

语音芯片按键及驱动电路采用端口模拟控制时序实现。

通信接口芯片采用公司的，其具有防雷抗静电设计，驱动能力强，接收器输入端有开路故障保护功能，限斜率驱动等优点，使得总线通信稳定可靠。

语音芯片采用，其录放音质量高，可实现的语音录放，系统中用于对操作者进行语音提示。

液晶显示器采用的点阵，用于显示操作信息，指导使用者操作。

按键接口采用阵列按键，用于用户的存取操作及管理员进行手动控制。

驱动电路用于本存取柜中的个小柜的开关控制。

五软件系统设计本系统中，软件系统设计主要包括软件设计及软件设计两部分。

软件主要实现接收来自的控制指令，进行指纹采集特征提取指纹比对及存储等操作，主要的软件流程如图所示。

指纹采集通过接口从读取指纹图像，特征提取由指纹图像归化计算方向图计算图像有效区域计算指纹频率指纹图像增强二值化指纹图像细化以及细化后处理等步骤组成。

指纹比对将指纹信息和内的指纹库逐比较特征是否匹配，存储操作则实现将指纹信息存储到芯片内。

软件主要由按键处理程序显示程序语音芯片控制程序数据交互程序总线通信程序以及驱动电路控制程序等子模块构成，实现了根据使用者或者主设备的操作请求，向或者主设备发送相应操作指令，根据响应结果控制本存取柜中各小柜的开关等功能。

主设备软件设计比较简单，它定时轮询系统中各存取柜的存储状况，并将空闲小柜的位置发送到各存取柜当接收到存取柜指纹比对请求时，主设备将接收到的指纹信息广播到各存取柜，轮询各存取柜是否比对成功，并将结果返回到请求存取柜。

发起请求的存取柜可以据此提示操作者存物品的小柜位置。

六结语本文介绍了种基于指纹识别的存取柜系统的设计，将指纹识别技术应用到存取柜系统中，从而大大提高了存取柜系统的安全性和使用的便利性，降低了维护成本。

依据本文所述方法设计的基于指纹识别的存取柜系统在学校图书馆已投入运行半年，由于运二〇〇六年五月十八日星期四行稳定可靠，使用便利，得到众多使用者的欢迎，同时相比传统的存取柜系统，大大减少了维护费用，具有较高的实际应用阶值。

参考文献沈剑贤，黄石红双机系统在电子存