基于单片机的人脸识别门禁系统-设计说明书
电子校园网 编号：
T5912205M-LW
设计摘要：
本论文基于单片机设计并实现了一套功能完善的人脸识别门禁系统。该系统结合了人脸识别和红外测温技术，旨在提高门禁管理的效率，并确保人员的安全和健康。系统硬件设计采用了STM32单片机作为主控芯片，并集成了人脸识别模块、红外测温模块和刷卡识别模块，以提供多种进出门方式。软件设计方面，论文详细介绍了人脸识别算法、红外测温控制和门禁控制的实现原理。
通过人脸识别算法，系统能够快速准确地识别人脸，并与数据库进行匹配，判断权限。同时，通过红外测温技术，系统可对进出门的人员进行体温检测，并判断体温是否正常。根据人脸识别和体温检测结果，系统将控制闸门的开启或关闭。当检测到体温异常时，系统会自动向保安人员发送短信通知，及时处理。
通过测试和实验，证实了本系统的可靠性和实用性。系统能够准确识别人脸，并进行红外测温，从而达到安全管理的目的。此外，系统还支持刷卡功能，提供了多种进出门方式，提高了便利性。
总结来说，本论文设计并实现了一套基于单片机的人脸识别门禁系统，结合了人脸识别和红外测温技术，实现了智能化的门禁管理。系统具有准确、快速的人脸识别功能，并在体温异常时进行相应的报警处理，保障了安全和防疫需求。同时，系统支持刷卡功能，提供了多种进出门方式，提高了便利性。本研究成果对于智能门禁管理具有重要意义。
关键词：单片机，人脸识别、门禁系统、红外测温技术、权限控制、体温检测
字数：10000+
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内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 非接触式测温模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 人脸识别门禁系统实物测试
5.3 设置阈值测试
5.4 短信测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2按键调节阈值测试
6.3温度检测测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着社会的发展和科技的进步，门禁系统在各个场所得到广泛应用，包括企事业单位、学校、医疗机构等。人脸识别作为一种高效、安全的身份认证技术，逐渐成为门禁系统中的主流技术之一。而近年来，面对COVID-19等传染病的威胁，准确测量体温并进行健康筛查也变得尤为重要。
本论文提出的基于单片机设计的人脸识别门禁系统结合了人脸识别和红外测温技术，解决了传统门禁系统无法准确识别身份和监测体温的问题。具体背景和实际意义如下：
提高门禁管理效率：传统门禁系统通常使用刷卡或密码等方式进行身份验证，但存在易被冒用或遗忘密码的问题。通过引入人脸识别技术，可以快速准确地识别人脸，与数据库进行匹配，从而提高门禁管理的效率。
保障人员安全和健康：疫情时期，准确测量体温并进行健康筛查是重要的防控措施。本系统通过红外测温技术，能够对进出门的人员进行体温检测，并判断体温是否正常。在发现异常体温时，及时报警并通知相关人员，有助于防止病毒传播风险。
多种进出门方式：除了人脸识别和红外测温，本系统还支持刷卡功能，提供了多种进出门方式，增加了使用的灵活性和便利性。
科技创新推动社会进步：本论文的研究成果采用单片机设计，并结合人脸识别和红外测温技术，实现了智能化的门禁管理。这种科技创新能够推动门禁管理向更智能、安全、高效的方向发展，为社会进步和安全管理做出贡献。
综上所述，本论文的选题背景是基于当前门禁系统存在的问题和实际需求，结合人脸识别和红外测温技术，设计一套功能完善的门禁系统，旨在提高门禁管理效率、保障人员安全和健康、提供多种进出门方式，并推动科技创新和社会进步。
1.2 国内外研究现状
国内外在人脸识别门禁系统和红外测温技术领域已经开展了大量的研究工作。以下是国内外研究现状的简要概述：
人脸识别门禁系统研究现状：
国内：国内学者在人脸识别算法和门禁系统设计方面取得了显著进展。例如，基于深度学习的人脸识别算法如卷积神经网络（CNN）和残差网络（ResNet）等被广泛应用于门禁系统中，提高了人脸识别的准确性和速度。同时，一些研究还探索了结合人脸识别与其他技术（如声纹、指纹）实现多模态认证的方法。
国外：国外也有许多关于人脸识别门禁系统的研究。一些研究注重于提高人脸识别算法的鲁棒性和对变化条件的适应能力，如光照、姿态和表情等。此外，一些研究还关注隐私保护问题，通过加密、匿名化等技术保护个人信息。
红外测温技术研究现状：
国内：国内在红外测温技术方面的研究较为广泛。针对疫情防控需求，许多学者和企业开展了基于红外热成像技术的体温检测研究。不同的研究采用了各种算法和设备实现非接触式测温，如使用红外线摄像头、热成像仪以及智能手机等。
国外：国外也有大量的研究关注红外测温技术。一些研究侧重于改进红外测温算法，提高测温的准确性和精度。此外，还有一些研究探索将红外测温技术与其他传感器（如可见光相机）相结合，实现更全面的健康筛查。
综上所述，国内外在人脸识别门禁系统和红外测温技术领域的研究都取得了显著进展。不断提升的人脸识别算法和红外测温技术为门禁系统的智能化和安全管理提供了有力支持。今后的研究方向可以进一步关注多模态融合人脸识别、隐私保护和智能决策等方面，以满足实际需求并推动该领域的发展。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的人脸识别门禁系统，主要实现以下功能：
1、人脸识别并进行红外测温
2、人脸识别并且体温正常打开闸门，否则不进行打开
3、体温不正常，发送短信到保安
4、可以通过刷卡实现打开闸门
