一种智能家居指纹识别门禁系统设计方案

　　处理器

　　该系统采用的主处理器是TMS320VC5509的32位定点高速数字DSP处理器，开发板的硬件包括：USB2.0 FullSpeed接口用以传输图像、视频等高速数据;片外外扩1M BytesFLASH;RTL8019AS网络接口芯片，实现以太网通讯太网电路;开发接口：UART(RS232)与上位机实现通讯;2路10位A/D输入接口。

　　主控模块

　　该系统采用的主控模块Raspberry Pi，代替了体积庞大的电脑实现控制功能。Raspberry Pi是一款基于ARM，操作系统采用开源的Linux系统的个人电脑，配备一枚700MHz的处理器，支持SD卡和Ethernet，拥有两个USB接口，以及HDMI和RCA输出支持。Raspberry Pi一方面控制AVR去检测门的开关状态以及开关门锁，另一方面控制FPI的指纹录入以及匹配并在Raspberry Pi上建立数据库记录用户信息。

　　利用这些硬件便可以进行嵌入式开发，快速的建立起指纹识别系统的硬件系统。

　　三、指纹识别门禁系统软件开发

　　该系统基于Linux操作系统，将自动指纹识别系统移植到嵌入式Linux，在Linux上进行指纹识别系统的软件设计，指纹识别系统的软件设计包括四个方面：上位机与AVR串口通讯、上位机与指纹模块串口通讯、维护MYSQL以及脚本发送报警。

　　1、指纹识别的处理过程

　　如图4所示：首先对串口进行初始化，打开串口设备0、1，设置串口参数，恢复串口未阻塞状态，串口初始化成功后执行用户选择功能：注册开门账号或注册关门账号或运行门禁服务[N/C/R].选择系统功能N后注册新开门用户，对同一指纹共获取3次图像，与传统采集一次图像相比，杜绝了随意采集造成的注册指纹不精和验证时不易识别的问题。采集指纹成功后输入用户个人信息，注册来自上位机数据库的新ID号并把该用户指纹信息存入数据库，然后选择是否继续添加用户。同理用户选择系统功能C后完成注册关门用户的操作。

　　用户选择系统功能R后运行门禁服务，一方面AVR查询当前门锁状态，例如把开门的命令赋给门的匹配状态，如果指纹匹配操作FPI和门的匹配状态相同，则由继电器接收来自AVR的开门命令，带动电机执行开门动作，并且记录当时时间，向本地数据库添加一条新的用户使用记录并写进日志里。同理执行关门命令。另一方面AVR查询当前电机电流等级，将门锁的实时开关状态，由谁执行开关门动作和当前门锁电机电流状态通过邮件的方式发送给用户，实现对门的实时监控，大大增强了门禁系统的安全性。

　　2、报警邮件的发送

　　图4系统工作方式流程图