基于ARM 的指纹识别门禁系统的设计

　　（4）最后，对全文进行了总结，并对指纹识别以太网指纹门禁控制系统的未来发展趋势做出展望。

　　2.1系统硬件设计

　　2.1.1系统概述及设计原则

　　门禁管理系统是新型现代化的安全管理系统，主要用于管理重要部门出入口，是实现安全防范管理的有效措施，适用于各种重要部门，如企业、政府、银行、宾馆、金融贸易楼和综合办公楼等。

　　门禁系统一般分为独立型和联网型，联网型门禁系统通讯方式常见的有RS232、RS485、CAN和TCP/IP，采用TCP/IP通讯方式的联网型门禁系统简称为TCP/IP网络门禁系统。相对其它通讯方式，基于TCP/IP网络通信的门禁系统通过局域网传递数据，更容易实现远程控制和分布式管理。

　　从门禁锁的控制方式来看，主要有钥匙、密码、磁卡、IC卡等。随着现代生活对安防水平要求的提高，从目前已有的门禁锁具的控制方式来看，存在着一定的安全隐患，钥匙、密码和磁卡容易复制、窃取；IC卡的安全性较高，但也容易丢失。因此，现在人们心目中的门禁锁具必须具有方便、安全，美观等特点。随着计算机技术的飞速发展，基于人体生理特征的身份识别系统逐渐被人们开始采用，目前，从实用角度看，指纹识别技术要比其它生物识别技术更安全和方便。

　　基于指纹识别的TCP/IP网络门禁系统方案设计的前提是满足用户的各种需求，利用系统强大的功能以及良好的性价比，让用户得到最好的服务和最大的利益。方案的设计原则：实用性、稳定性、安全性、可扩展性和易维护性。

　　2.1.2 系统组成及功能

　　一般RS485门禁控制器只支持128台或者256台设备联网，而TCP／IP门禁控制器理论上可以支持无限多台门禁设备。所以TCP／IP网络型门禁控制器是最适合大型大面积的门禁系统联网的。例如供电部门的变电站门禁的联网管理、银行储蓄所的门禁管理等都适合这种模式。互联网的门禁系统结构如图2-1所示。

图2-1互联网的门禁系统结构图

　　基于指纹识别的TCP/IP门禁系统方案基本组成：

　　（1）管理中心：一台连接到门禁控制器或网络的PC机，通过局域网或广域网与其它门禁控制器或PC机连接，实现门禁控制器采集信息的处理和分析，并发送控制指令，以及对相应的软件管理。

　　（2）门禁管理软件：管理工作站通过管理软件远程监控服务器和各门禁控制器的工作状态，实现各种管理功能。

　　（3）门禁控制器：用于前端信息的采集、传输和处理，并控制门禁的电控锁和门铃，执行处理器下达的开门、报警、启动门铃等指令以及提供通信多机连接端口等。

　　（4）电子门锁：门禁系统的执行机构和关键设备，用于对物理通道的控制。

　　（5）电力设备：采用直流电源作为整个门禁系统的运行电源和门锁电源（一般采用内部电源）。

　　（6）联动设备：可与门禁控制器所有输入、输出节点进行联动，实现防盗报警、消防报警等大型系统的联动，一般在门禁管理软件中对联动设备进行相关的编程设臵。

　　（7）通讯设备：包括交换机设备、路由器和MODEM等，实现设备的网络连接。

　　指纹识别门禁系统的主要功能特点：

　　（1）采用高效的指纹识别模块，可使指纹直接开锁，使用方便快捷，具有很高的安全性。

　　（2）应用ARM处理器和Linux操作系统，可以很好的保证门禁系统独立连续工图2-1互联网的门禁系统结构图

　　（3）系统采用指纹与密码的结合，可以根据实际需要设臵多种认证模式，支持多用户，多组别组合开门，具有良好的灵活性。

　　（4）系统配以科学化管理软件，可以实现门禁系统的科学化管理。

　　（5）应用TCP/IP以太网模块，可以方便实现网络控制和远程控制。

　　（6）系统采用分级管理，分为管理者和用户，采用逐级权限管理，将用户的指纹采集并存储在中央管理主机上，根据用户的开门权限，将用户指纹下传至相应的子门禁系统中。

　　（7）系统有视频监控和报警等一些相应的辅助功能，提高系统的安全性。

　　本文基于ARM9（S3C24lO）设计和实现了一种指纹识别的网络型门禁控制器。采用指纹识别器为前端信息的采集，用以太网控制器实现门禁控制器与上位PC机间的通信，并利用LCD来实时显示状态，并可以提供一些其它的辅助功能，如语音提示、报警和摄像监控等。 指纹型网络门禁控制系统框架如图2-2所示。

　　图2-2门禁系统框图

　　2.2 嵌入式主控模块设计

　　2.2.1 ARM微处理器与地址空间映射

本系统选择了韩国三星公司的高性能ARM9微处理器芯片S3C241O作为主处理器，S3C2410芯片是基于ARM920T内核，五级流水线和哈佛结构，内核工作电压为1.8V，输入输出电压为3.3V，具有180MHZ/200MIPS性能，是高性能和低功耗的