I第五章系統(tǒng)整體功能調(diào)試與測(cè)試5.1仿真調(diào)試本設(shè)計(jì)在通過(guò)硬件制作出實(shí)物前，通過(guò)Proteus8.9版本軟件進(jìn)行一些仿真調(diào)試，由于指紋模塊不能進(jìn)行仿真手動(dòng)輸入指紋特征，仿真圖只顯示了輸入密碼開鎖方式和進(jìn)去管理員模式。采用了藍(lán)色LED燈和繼電器聯(lián)合模擬電磁鎖開鎖的狀態(tài)，燈亮則開鎖成功。使用Keil4編寫程序，然后點(diǎn)擊STC89C52芯片中選擇.hex文件后進(jìn)行運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)各個(gè)功能后，對(duì)其進(jìn)行仿真調(diào)試，可以實(shí)現(xiàn)開鎖模擬。仿真原理圖如下圖5-1所示。圖5-1原理圖5.2實(shí)物調(diào)試按照原理圖焊接好各元器件，通過(guò)電腦連接單片機(jī)下載線，電腦打開普中PZISP自動(dòng)下載軟件，芯片類型選擇STC89C5XX系列，低速下載,選擇.hex文件進(jìn)行下載程序到STC89C52單片機(jī)中，來(lái)驗(yàn)證指紋識(shí)別密碼鎖需要達(dá)到的各個(gè)效果。采用USB接口連接充電寶的方式為單片機(jī)驅(qū)動(dòng)供電，12V電源適配器為電磁鎖供電。還分別配了儲(chǔ)備電源電池盒，保證家庭用電停電時(shí)，對(duì)單片機(jī)供電進(jìn)行手動(dòng)輸入密碼打開門鎖。整體設(shè)計(jì)實(shí)物圖如下圖5-2所示。圖5-2整體實(shí)物圖系統(tǒng)采用了一般模式和管理員模式，開機(jī)則是一般模式的界面，顯示屏顯示“歡迎使用指紋鎖”“編號(hào):”“狀態(tài):”字體。初始密碼是555555，因?yàn)槊艽a的重要性，所以采用了*對(duì)數(shù)字進(jìn)行了隱藏處理，手動(dòng)輸入初始密碼555555以后，狀態(tài)如下圖5-3所示，數(shù)字為保護(hù)狀態(tài)******，很好的保護(hù)了用戶的隱私，保證了其隱秘性，安全性能提高。圖5-3初始密碼輸入通過(guò)鍵盤輸入事先設(shè)定好的初始密碼，按確認(rèn)按鍵確認(rèn)已經(jīng)輸入的密碼，液晶顯示屏字體“狀態(tài):”變成了“狀態(tài):解鎖成功”，其中二極管亮起，繼電器打開，實(shí)現(xiàn)了一次密碼的開鎖操作。如下圖5-4所示。圖5-4顯示屏、二極管和繼電器狀態(tài)當(dāng)輸入的初始密碼錯(cuò)誤時(shí)，液晶顯示屏字體“狀態(tài):”變成了“狀態(tài):密碼錯(cuò)誤”，同時(shí)紅色二極管閃爍三次，伴隨著蜂鳴器響起。如下圖5-5所示。圖5-5初始密碼輸入錯(cuò)誤系統(tǒng)上電后，默認(rèn)處于一般模式。將手指平放在指紋識(shí)別模塊識(shí)別區(qū)域，通過(guò)指紋識(shí)別模塊存儲(chǔ)好的指紋庫(kù)與當(dāng)前按下的指紋的特征進(jìn)行一次對(duì)比，兩個(gè)特征吻合則顯示“狀態(tài):解鎖成功”，反之顯示“狀態(tài):無(wú)效指紋”，伴隨著紅色二極管閃爍三次并蜂鳴器響起，本次解鎖失敗。如下圖5-6無(wú)限指紋頁(yè)面所示。圖5-6無(wú)限指紋頁(yè)面按下管理員模式按鈕，屏幕出現(xiàn)“請(qǐng)輸入管理密碼:”字體。矩陣鍵盤輸入管理員密碼555555，按確認(rèn)鍵，出現(xiàn)管理員模式界面。界面有三個(gè)功能選項(xiàng)，分別是錄入指紋，刪除指紋，修改密碼。通過(guò)“上翻”“下翻”兩個(gè)按鍵選擇功能，如下圖5-7、圖5-8所示。圖5-7進(jìn)入管理員系統(tǒng)模式圖5-8管理系統(tǒng)界面選擇錄入指紋功能，屏幕顯示“錄取指紋”“編號(hào):”字體，如下圖5-9所示。輸入編號(hào)010，按確認(rèn)鍵，顯示“狀態(tài):”，輸入指紋編號(hào)后，如果長(zhǎng)時(shí)間指紋模塊沒(méi)有指紋的輸入，會(huì)顯示“狀態(tài):采集失敗”，如下圖5-10所示。再次輸入指紋編號(hào)，進(jìn)行指紋特征再次采集。再次輸入編號(hào)，按確認(rèn)鍵，手放到指紋識(shí)別模塊上等待采集指紋成功，顯示字體“狀態(tài):錄入成功”。如下圖5-11所示。圖5-9錄入指紋圖5-10指紋采集失敗圖5-11指紋采集成功選擇刪除指紋選項(xiàng)，進(jìn)入界面。屏幕顯示“刪除指紋”“編號(hào)：”字體，如下圖5-12所示。選擇需要?jiǎng)h除的指紋編號(hào)，例如輸入編號(hào)010，確認(rèn)刪除，顯示“狀態(tài)：刪除成功”，如下圖5-13所示。本設(shè)計(jì)考慮到刪除指紋數(shù)量多的情況，設(shè)計(jì)了一個(gè)清空指紋功能，輸入編號(hào)999，即可清空指紋庫(kù)。如下圖5-14所示。圖5-12刪除指紋界面圖5-13刪除010指紋圖5-14清空指紋庫(kù)選擇修改密碼功能，進(jìn)入界面，如下圖5-15所示。屏幕顯示字體“請(qǐng)輸入舊密碼:”，輸入舊密碼555555，如下圖5-16所示。這里設(shè)置了一個(gè)連續(xù)輸入兩次新密碼，兩次密碼一致才修改成功。這時(shí)候顯示“密碼修改成功，請(qǐng)妥善保管好”，如下圖5-17所示。圖5-15修改密碼界面圖5-16輸入舊密碼圖5-17密碼修改成功在調(diào)試過(guò)程中，液晶顯示屏出現(xiàn)了字符串亂碼情況的發(fā)生，出現(xiàn)一些不該有的中文漢字,原本系統(tǒng)設(shè)定的“刪除指紋”字體變成了“刪持肝”，如圖5-18所示。通過(guò)查閱資料和請(qǐng)教他人，明白了這是編寫程序軟件keil出現(xiàn)的一個(gè)Bug，通過(guò)找尋keil液晶漢字顯示BUG修復(fù)工具來(lái)解決，將工具程序放置到keil安裝目錄下，運(yùn)行開始修復(fù)，再次打開keil軟件編程運(yùn)行程序生成.hex文件，再重新下載到單片機(jī)中，就能解決這個(gè)BUG。圖5-18顯示亂碼測(cè)試成功開鎖率，數(shù)據(jù)如表5-1顯示，1表示開鎖成功，0表示開鎖失敗。表5-1密碼鎖開鎖情況表次數(shù)指紋開鎖輸入密碼開鎖開鎖率成功率111100%20150%311100%411100%50150%611100%711100%811100%911100%100150%11000%1211100%1311100%1411100%1511100%160150%1711100%180150%190150%2011100%總開鎖率成功65%95%95%5.3本章小結(jié)本章節(jié)主要是介紹了調(diào)試各個(gè)模塊的一些過(guò)程，整體電路設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)調(diào)試以及驗(yàn)證，使本設(shè)計(jì)達(dá)到最佳狀態(tài)。首先先進(jìn)行仿真調(diào)試，確保各個(gè)功能模塊能正常運(yùn)行，電路設(shè)計(jì)沒(méi)問(wèn)題。但因?yàn)榉抡婢哂芯窒扌?，后面也是需要進(jìn)行實(shí)物的調(diào)試。通過(guò)電腦與驅(qū)動(dòng)下載軟件編程成功后的文件到主控芯片，通過(guò)驅(qū)動(dòng)主控芯片電路板帶動(dòng)每個(gè)模塊，再逐個(gè)驗(yàn)證其功能，基本實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)所需要的功能。為了測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性設(shè)定了測(cè)試開鎖成功率。第六章總結(jié)與展望6.1工作總結(jié)本次設(shè)計(jì)介紹的是一種帶指紋識(shí)別開鎖的密碼鎖，經(jīng)過(guò)一系列軟件硬件相結(jié)合的方式進(jìn)行聯(lián)調(diào)，可以得出下列結(jié)論:（1）本設(shè)計(jì)使用LCD12864液晶顯示模塊，屏幕可實(shí)現(xiàn)顯示文字效果。從而使指紋識(shí)別模塊的狀態(tài)一目了然，非常方便，人性化，人們可以通過(guò)屏幕觀察到指紋識(shí)別密碼鎖狀態(tài)，編號(hào)等信息。（2）本設(shè)計(jì)使用了指紋識(shí)別模塊，可以用它來(lái)替代傳統(tǒng)金屬鑰匙、IC卡、數(shù)字密碼等解鎖方式。通過(guò)指紋特有的識(shí)別算法，能快速高效采集圖像并識(shí)別指紋特征。傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)上通過(guò)控制繼電器的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁鎖的開關(guān)。因人體指紋特征是獨(dú)一無(wú)二的，采用指紋識(shí)別模塊就能輕松快速的打開門鎖，大大提高了安全性能。（3）本設(shè)計(jì)使用了矩陣鍵盤輸入模塊，通過(guò)16個(gè)獨(dú)立按鍵，實(shí)現(xiàn)數(shù)字0~9的輸入，刪除、確認(rèn)、管理員模式、上翻、下翻、返回按鍵。進(jìn)入管理員界面模式，上、下按鍵選擇管理員模式下的錄入指紋、刪除指紋、修改密碼的功能選擇。（4）本設(shè)計(jì)還設(shè)計(jì)了輸入數(shù)字密碼開鎖的功能，非常的人性化。避免了指紋識(shí)塊失靈而打不開鎖的突發(fā)狀況發(fā)生。（5）本設(shè)計(jì)增加了電池供電模塊，一旦發(fā)生停電密碼鎖可由備用電池供電，有效避免了因停電密碼鎖不工作的情況。本次設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初所設(shè)定的所有功能，但是還是因?yàn)閭€(gè)人技術(shù)原因存在著一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。6.2展望由于本人技術(shù)以及所獲取的知識(shí)儲(chǔ)備的原因，雖然短時(shí)間內(nèi)所設(shè)計(jì)的所有功能都可以實(shí)現(xiàn)，但是還是需要有改善的細(xì)節(jié)問(wèn)題:1、電路板的制作。由于本人排版能力有限，電路板還存在兩處跳線，使用了網(wǎng)線進(jìn)行連接，電路板存在不美觀的缺點(diǎn)。2、儲(chǔ)備電源的選擇。本設(shè)計(jì)采用電池盒方式作為備用電源，但經(jīng)過(guò)