敬事款意与率用
设计开发
基于指纹识别技术的电源权限管理系统设计
陈丽石蕊赵宇杰张泉斌
(兰州城市学院培黎工程技术学院甘肃兰州730070)
摘要:设计了一种公共场所电源使用权限的管理设备，由DSP芯片与光学镜头组成的指纹模块和单片机组成主体框架,能够实现对公共电源使用权限的督能管理。系统利用指纹模块将采集的指信息与预先内置的合法用户指纹数据进行比对，实现用户身份的智能识别，针对不同的识别结果,对含法用户进行供电，非法用户则不予供电。本系统能为用户提供便捷、稳定、康份的电源权限管理解决方案。
关键词：指纹识别电源权限单片机中图分类号：TP273.5
文献标识码:A
目前许多公共场所的公共电源接人端口都长期供电且处于无人值守状态，这就给部分商贩和私人的非法盗用提供了可乘之机。对于公共电源接口这类公共设施，尤其是长期供电的电源接口很难做到夜间专人管理。采用智能化自动识别技术装置对公共电源接人端口进行管理可以避免专人值守，成本低，智能化程度高，是公共电源管理的可行方法。
本方案采用先进的“指纹识别技术“对公共电源的使用权限进行智能化管理，无需投人人力资源，对合法用户进行智能识别提供电源接人，对非法用户则不予进行电源接人不提供电源输出。指纹具有唯一性、不变性和易采集性，防伪性等优点，可以对电源使用者
的权限进行有效的管理。 1系统的组成
方案主要由指纹识别模块、单片机、交流输出电流检测模块、继电器，蜂鸣器、显示屏及按键等部分组成。单片机通过申口与指纹识别模块进行通讯，控制继电器的开启即可将电源对外输出。在对外输出电源时还可通过电流检测模块进行当前输出电流的监测，实现对用户用电功率的限制和短路保护。按键、蜂鸣器，显示屏等可以实
现人机交互。系统框图如图1所示。 2工作及设计原理
用户在使用本机时，无需对原有设施进行任何改变，将本机接入原先的电源接口，用户直接可以从本机上取电。
(1)指纹数据库的更新。设备允许设置多个合法用户使用电源，第一次使用或进行合法用户信息变更时需要录入用户的指纹信息。通过按键按照屏幕显示提示进人指纹录人模式，用户将指纹录人后系统会将指纹数据存储在指纹识别模块内置的EEPROM中，断电也不会丢失数据，在进人指纹录人模式时设计了输人密码界面，只有有最高权限的人即管理员掌握密码，密码验证通过才可以进行更新指纹数据库的操作。(2)电源的开启与关闭。合法的用户扫描指纹验证通过后系统开启继电器，接通电源，用户可以正常使用电源。非法用户由于事先没有录人指纹，指纹扫描后与数据库比对失败，系统
电流检器模缺
按键、蝉鸭
指识概块
收稿日期：20150512
单片机
维电器模换图1系统框图
器、显示屏等
文章编号：1007-9416(2015)05-0179-01
不会开启继电器，单片机对继电器的控制采用断电关闭的方式，即便在使用过程中强行关闭系统电源然后再次打开，继电器也不会重新吸合，必须重新进行指纹身份认证才可重新恢复对外供电。(3)输出电流实时监测。在正常使用时系统通过电流检测模块实时监测输出电流，判断负载是否超载或有无输出短路等异常。单片机内置的模数转换器将这一信号转换为数字信号进行分析判断，一且判断出输出电流超过设定国值，立即发送指令给继电器切断电源输出并通
过蜂鸣器发出报警音。 3软件设计原理
系统上电后首先进行软硬件初始化，之后显示界面提示用户选择进人管理员模式还是用户模式。选择管理员模式则可以进行指纹数据库更新，如果管理员需要进行指纹数据更新，密码验证通过后将更新的指纹数据存储在指纹识别模块中，若不更新数据库，则选择进人用户界面，之后依次完成用户身份校验，用户负载检测等步
4硬件电路设计及元器件选型
(1指纹识别模块。指纹识别主要涉及指纹采集、图像预处理、特征提取、特征匹配等过程。指纹识别模块硬件主要由DSP(数字信号处理单元、存储器单元、图像采集单元、逻辑控制、通信接口5部分构成。DSP是整个指纹处理系统的核心，负责对指纹图像进行实时处理。(2)单片机选型单片机选用STC12C2052AD，它是一款单时钟/ 机器周期(1T的高性能单片机，带8路8位AD转换，不需要专用的编程器和下载器，直接通过串口即可下载程序。(3)电流检测模块设计。电流检测模块主要由微型电流互感器和运算放大器构成，电流互感器输出的电流信号通过由运算放大器构成的电流一电压转换电路转换为电压信号，整流滤波后输出，送给单片机AD模块采集。以电流
检测的数据为基础，实现对不同用户设置用电功率。 5结语
本方案在用户无需改变原有设施的基础上实现了电源权限的智能管理。支持多个用户身份识别，不同的用户可以设置不同的用电功率限制，集成了用户用电功率限制、输出短路保护等功能，能为用户提供便捷、稳定的电源权限管理解决方案，可用于实际生活中。参考文献
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项目基金：甘肃省城市发展研究院资助项目，项目号：2013-GSCFY-KJ06
作者简介：陈丽(1979一),女汉族,甘肃兰州人,现供职于兰州成市学院,讲师,硕士研究生学历,研究方向：电路与系统
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