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ARM技术在门禁系统中的应用研究

作　者: 姜涛
导　师: 周西峰
学　校: 南京邮电大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 门禁系统 ARM技术 嵌入式Linux 指纹识别
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


目前常用的门禁控制系统主要是基于单片机研发的，这种系统功能简单、效率较低，难以满足智能化的需求。针对这些问题，本课题进行了基于ARM和嵌入式Linux的门禁控制系统的研究。该系统的芯片采用三星公司的S3C2440A处理器，实验平台采用Fedora10虚拟机，将指纹识别技术应用在门禁判别当中，充分利用了ARM微处理器高性能、低功耗的优势，发挥了Linux系统可移植性好的特点，为门禁控制系统的研发提供了一个可行方案。首先，介绍了门禁系统的工作原理和国内外门禁系统的研究现状；详细研究了嵌入式系统的特点与ARM技术的优势及其应用领域。其次，设计了门禁控制系统的主要硬件模块，并编写了指纹采集器的驱动程序；为了实现系统的网络化功能，配置了嵌入式web服务器；深入分析了Linux系统的层次结构和运行机制，并构建了嵌入式Linux系统；研究了指纹识别算法，设计了指纹采集模块与控制模块的通信协议；应用图形界面设计工具QT实现了该门禁控制系统的主要功能。最后，在虚拟机环境下结合指纹传感器FPS200对该门禁控制系统进行总体测试，结果表明系统的方案正确、可行。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 门禁系统概述  9-11
    1.1.1 门禁系统工作原理  9
    1.1.2 门禁系统的功能要求与技术指标  9-10
    1.1.3 门禁系统国内外发展现状  10-11
  1.2 ARM 技术及其发展  11-12
  1.3 主要的研究内容和工作  12-14
    1.3.1 课题研究的目的与意义  12-13
    1.3.2 本课题关键问题的研究及解决方案  13-14
  1.4 论文主要内容和章节安排  14-15
第2章 嵌入式系统简介  15-20
  2.1 嵌入式系统的概念及发展  15-16
  2.2 ARM 处理器  16-18
    2.2.1 ARM920T 内核的基本结构  17-18
    2.2.2 ARM 的应用领域  18
  2.3 嵌入式系统的开发  18-19
  2.4 本章小结  19-20
第3章 ARM 门禁系统硬件设计  20-28
  3.1 ARM 技术的优势  20-22
    3.1.1 S3C2440 处理器  20-21
    3.1.2 中断系统  21-22
  3.2 ARM 门禁系统的硬件模块设计  22-27
    3.2.1 LCD 接口  22
    3.2.2 GPIO 接口  22-23
    3.2.3 指纹采集模块的选择与设计  23-25
    3.2.4 指纹采集器驱动  25-27
  3.3 本章小结  27-28
第4章 嵌入式门禁系统的软件实现  28-56
  4.1 交叉编译环境的建立  28-29
  4.2 嵌入式 web 的配置  29-31
    4.2.1 通用网关接口  29-30
    4.2.2 Web 服务器 Boa 的构建  30
    4.2.3 Boa 的配置  30-31
  4.3 嵌入式 Linux 系统的构建  31-42
    4.3.1 Boot Loader 移植  31-35
    4.3.2 Linux 内核移植  35-38
    4.3.3 根文件系统构建  38-40
    4.3.4 开发板 QT 环境的配置  40-42
  4.4 指纹识别算法的研究  42-47
    4.4.1 指纹识别系统  42-43
    4.4.2 指纹识别原理  43-44
    4.4.3 指纹识别算法  44-47
  4.5 门禁系统的软件设计  47-55
    4.5.1 Linux 下线程的概述  47-48
    4.5.2 Linux 线程的实现  48-49
    4.5.3 指纹模块的开发协议  49-51
    4.5.4 控制模块的软件设计  51-53
    4.5.5 基于 QT 的嵌入式软件设计  53-55
  4.6 本章小结  55-56
第5章 系统调试与运行  56-60
  5.1 硬件驱动测试  56
  5.2 系统软件调试  56-57
  5.3 总体调试与结果分析  57-59
  5.4 本章小结  59-60
第6章 总结与展望  60-61
  6.1 总结  60
  6.2 展望  60-61
参考文献  61-64
致谢  64-65
攻读硕士期间发表和录用的论文  65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
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