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关键词：Arduino；指纹识别；密码锁摘 要：随着科技水平的不断提高，人们对于私密物品的防护方式也发生了翻天覆地的变化，从早期的门锁钥匙，到之后的各类电子密码，这些都是传统的安全系统采用的方式，随着如今科技发展，其安全性已经越来越脆弱。指纹识别技术的出现，利用人体生理特征来进行身份识别，大大增加了安全性能。本文首先介绍了相比于其他硬件，选择Arduino作为指纹密码锁系统平台的原因及优点，介绍Arduino的发展历程，在电子设计领域广受创客喜爱；然后介绍指纹识别技术的发展，以及现如今比较常用的指纹识别方法；最后总结目前收获与未来发展。

引言

随着科学技术的发展，安全系统采用的方式已经发生了极大的变化，从最常见的机械锁慢慢到电子密码的兴起，然而这些都是传统安全系统所选取的方式，在社会和科技发展的今天，其安全性已经开始变得越来越脆弱，尤其在个人隐私逐渐重要的今天，大众对于安全性的要求也越来越高，同时又希望认证方式可以简单易懂适合群体。生物识别技术变的逐步深入，使得借助人体的生理特征或者行为方式来进行身份识别变为了可能，本文采利用的是生理特征中的指纹识别。

机械锁早已可以通过物理方式暴力破解，科技的发展下，重要资料都存于网络，单纯数字密码的安全系统已经可以通过程序暴力破解，例如使用破解的服务器集群，每秒可以尝试3500亿次破解6位密码只需要4.08秒。而指纹密码不同于机械锁的钥匙容易被复制，每个人的指纹都具有唯一性，不可复制，有学者推论，以全球60亿人口计算，300年内不会有相同指纹出现。利用此技术，不必记忆大量认证密码，不用携带大串钥匙，需要时只要抬起手指就可以认证解锁，目前已经有许多安全机构已经在采用指纹和密码双重形式来进行安全登录。可见指纹识别不但有很高的经济效益，还有很高的国家信息安全效益。本文就基于Arduino的指纹密码锁做了简单介绍。

研究现状

目前对于指纹密码锁的设计已经趋于完善，不同的是对于不同芯片的选择和元器件的选择以及具体实现的功能。要想指纹密码锁的安全性能好，对于元器件的选择和程序的设计都是极为重要的。

Arduino uno

Arduino的发展

Arduino是2005年1月由米兰交互设计学院的两位教师David Cuartielles和 Massimo Banzi联合创建，是一块基于开放原始代码的Simple I/O平台，该平台由两部分组成：硬件(包括微处理器、电路板等)和软件(编程接口和语言)。平台的两部分都是开源的，如果需要，可以下载Arduino的图表，购买需要的所有独立部件、切割电路板并制作一个电路板。Arduino具有类似java ,C语言的开发环境。可以快速使用Arduino语言与Flash或Processing等软件完成互动作品。Arduino能够使用开发完成的电子元件，如Switch , Sensors或其它控制器、LED、步进电机或其它输入/输出装置，同时，Arduino也可以成为独立与软件沟通的平台，如flash、Processing，Max/MSP或其它互动软件。Arduino在开发之初，就明确了其应用环境，设计了开源开放的平台,便于对其进行二次开发。

Arduino uno基本认识

Arduino uno开发板从 VIN，5V，3.3V，USB引脚中自由选择引脚供电，其上的 14 路数字输入输出 IO 引脚，6 个模拟输入IO 端口使我们能够连接更多的传感器。其上的ATmega328芯片已经预置了bootloader程序，因此可以通过 Arduino 软件直接下载程序到Uno中，使用方便且价格低廉。

指纹识别

指纹概念

指纹是人类皮肤上一种特殊的纹路结构，而这些结构的形成完全依赖于胚胎细胞的发育。每一个胚胎因为其基因的重组是不尽相同的，所以，每个指纹也有着其特殊的纹理结构。现代电子集成制造技术对于本系统的实现起了很大的作用，可在一个微小的单片机上存储很多个指纹信息，体现其便捷性。利用指纹图像读 取设备，可以获取任何一个指纹信息，而数据库可以准确地存储这些信息，在单片机上进行两个指纹的比对和运算，所以基于单片机的指纹识别技术有着很强的可行性。

指纹识别原理

手指表面皮肤凹凸不平而产生的纹路就是指纹，而纹路可以用结构特征来描述。通常采用的结构特征有2种，如图1所示。一种为全局特征：分为：环形、弓形、螺旋形；另一种为局部特征：利用指纹中最常见的断点和分叉来建立坐标，结合其他一些特征表示指纹。