Download - Revista Electronique Et Loisirs - 030

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http://www.electronique-magazine.com

30nNOVEMBRE 2001NOVEMBRE 2001

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Chaque mois : votre cours d'lectroniqueFrance 29 F DOM 35 F EU 5,5 Canada 4,95 $C

Domotique :Analyseur pourle secteur 220 V

Sant :Comment testerl'audition ?

Top-Secret :Truqueur de voixpour le tlphone

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la qualit au sommet

S110 1/1 et 1/10179,40 F (27,35 )

TSC 15066,98 F (10,21 )

BS22058,60 F (8,93 )

MOD 52 ou 70264,32 F (40,29 )

DV 932289,43 F(44,12 )

DV 862215,28 F(32,82 )

DM 871174,62 F(26,62 )

MOD 5589,70 F

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AL 931 A12V /2A aj. 10-15V352,82 F (53,79 )

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229,63 F (35,01 )AL 912 AE

24V /0,8A234,42 F (35,74 )

AL 895 AE12V /20A

1196 F(182,33 )

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1219,92 F(185,98 )

AL 892 A12,5V /3A489,16 F(74,57 )

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556,14 F(84,78 )

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789,36 F (120,34 )

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1435,20 F(218,79 )

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AL 891 A 5V /5A550,16 F(83,87 )

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798,93 F(121,80)

30 3030 30SOMMAIRESOMMAIRE

Le bon dabonnement se trouve page 54

Les principaux codes utiliss par les radioamateurs ......... 62Quand, sur lcran de votre ordinateur, commen-ceront apparatre tous les messages envoys par les radioamateurs utilisant le systme PSK31, vous remarquerez non seulement que la plupart sont en anglais, mais encore que, mlangs intimement

avec des mots connus de tous, se trouvent dautres mots, plutt des codes, sotriques, cest--dire incomprhensibles pour des non-initis. Nous en avons dailleurs employ dans les deux articles pr-cdents mais en prenant garde que leur sens ne vous demeure pas trop abscons.

Comment tester laudition .................................................... 64ou, de lutilit de laudiomtre - 1re partie

Laudiomtre est normalement utilis en mdecine pour mesurer le seuil daudibilit des sons. Lappa-reil que nous vous proposons dans cet article, vous permettra de vrifier, tout en restant tranquillement chez vous, si votre audition est toujours celle de vos

20 ans ! Bien entendu, vous pourrez passer laudiomtre toute votre famille et vos amis, ce qui promet des moments dhilarit inoubliables.

Un truqueur de voix digital pour tlphone ........................ 72ou, comment rendre sa voix mconnaissable ?

Ce petit appareil placer devant le microphone du combin tlphonique, permet de transformer la voix de la personne qui parle, la rendant ainsi mconnaissable. La fonction est obtenue laide dun circuit CMS, capable de translater la tonalit

de la voix dune octave vers le haut ou vers le bas, le tout command laide dun unique bouton poussoir.

Les microcontrleurs Flash ATMEL AVR ............................. 81Leon 3

Le microcontrleur AT90S8515 dispose de quatre ports dI/O (Input/Output) de 8 bits appels port A, port B, port C et port D. Ces ports dentres/sorties permettent au microcontrleur de communiquer avec le monde extrieur. Par exemple, si vous vou-

lez connecter un convertisseur A/D (Analogique/Digital), il faudra que le micro dispose de quelques broches afin que vous puissiez effectuer le branchement au dispositif commander.

Cours dlectronique en partant de zro ................................. 862e niveau - Leon 29-2 - Les alimentations

8 56+V

1 2 3 -V

Dans la premire partie de cette leon, nous avons vu les principaux lments constituant une alimentation simple et comment la stabiliser, du moins de faon rudimentaire. Nous allons poursuivre dans cette seconde partie pour aboutir

une stabilisation de qualit et nous terminerons par la protection contre les courts-circuits.

Les Petites Annonces ................................................................... 92Lindex des annonceurs se trouve page ................................... 92

Ce numro a t envoy nos abonns le 22 octobre 2001

SPCIAL

SPCIAL

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Shop Actua ...................................................................................... 5Toute lactualit de llectronique

Un contrle daccs biomtrique ......................................... 81re partie : la tlcommande clavier

Dans cet article nous commenons la prsentation dun systme didentification personnelle fonde sur la reconnaissance des empreintes digitales, en partant du clavier de contrle distance de toutes les fonctions. Lensemble permettra dacqurir et

de comparer les empreintes des personnes touchant le senseur plac sur lunit de base galement dcrite dans ce numro.

Un contrle daccs biomtrique ......................................... 162e partie : le lecteur dempreinte digitale et la centrale3e partie : la connexion lordinateur optionnel

Dans la premire partie de ce spcial biomtrie nous vous avons prsent lensemble du systme didentification par empreintes digitales, compos dune unit centrale avec lecteur (ou senseur) et dune tlcommande radio clavier. Celle-ci ayant

t dment dcrite, le moment est venu de passer ltude et la ralisation du cur du systme : la centrale et le lecteur. Nous terminerons par le raccordement lordinateur de gestion sans oublier que ce dernier nest pas indispensable au fonctionnement du systme mais quil apporte un plus.

WinFinger, un lecteur dempreintes digitales pour PC ...... 28Nous avons le plaisir de vous prsenter un lecteur dempreintes digitales, hautement fiable, fourni avec systme de dveloppement complet, docu-mentation, logiciels et programme de dmonstra-tion en Visual Basic. Ce systme trouvera son appli-

cation dans chaque cas o la scurit doit tre renforce.

Un analyseur pour le secteur 220 volts .............................. 382e partie et fin

Voici la suite et la fin de cet analyseur pour le secteur 220 volts. Cet appareil, hautement technique mais simple raliser, vous permettra non seulement de mesurer le cos- mais il vous indiquera aussi, sur un afficheur LCD, la consommation de la charge

connecte au rseau EDF.

Comment mettre et recevoir en PSK31 ? ........................ 56Le logiciel - 2e partie et fin

Voici la suite et la fin de larticle sur le logiciel PSK31. Ce logiciel de modulation/dmodulation, associ linterface dcrite dans le prcdent numro, vous permettra de capter toutes les mis-sions effectues dans ce mode et, si vous disposez

dune licence vous y autorisant, dtablir des QSO (liaisons) avec les radioamateurs qui le pratiquent.

Crdits Photos : Futura, Nuova, JMJ

LES KITS DU MOIS LES KITS DU MOISP

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Expditions dans toute la France. Moins de 5 kg : Port 55 F. Rglement la commande par chque, mandat ou carte bancaire. Bons administratifs accepts. Le port est en supplment. De nombreux kits sont disponibles, envoyez votre adresse et cinq timbres, nous vous ferons parvenir notre catalogue gnral.

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Systme de dveloppement pour les nouveaux microcontrleurs 8 bits Flash de la famille ATMEL AVR.

Ces microcontrleurs sont caractriss par une architecture RISC et disposent dune mmoire programme Flash reprogrammable lectriquement (In-Systme Reprogrammable Downloadable Flash) ce qui permet de rduire considrablement le temps de mise au point des programmes. Vous pourrez reprogrammer et effacer chaque microcontrleur plus de 1 000 fois.Le logiciel de dveloppement fourni (AVR ISP) permet dditer, dassembler et de simuler le programme source pour, ensuite, le transfrer dans la mmoire Flash des microcontrleurs.Le systme de dveloppement (STK500 Flash Microcontroller Starter Kit) comprend : une carte de dveloppement (AVR Development Board), un cble de connexion PC et une clef hard (STK500 In-System Programming Dongle with cable), un chantillon de microcontrleur AT90S8515 (40 broches PDIP), un CD-ROM des produits ATMEL (ATMEL Data Book) et une disquette contenant le logiciel de dveloppement (AVR ISP).STK500 ..................................................................................................Starter kit ATMEL ................................................................................. 1 250 F

MICROCONTROLEURS :STARTER KIT POUR

MICROCONTROLEURS FLASH ATMEL AVR

LX1482 - Kit complet avec alimentation ...399 F MO1482 - Botier srigraphi et perc ......245 FCUF.32 - Casque professionnel...................98 F

FT377 ...... Kit clavier sans fil avec coffret ..................................730 FFT376 ...... Kit carte de base avec module FINGERPRINT FDA 640 empreintes, scanner optique, cble de liaison au PC et logiciel de configuration .............5 990 F

Laudiomtre est frquemment utilis en mdecine pour mesurer le seuil daudibilit des sons perus par loreille. Lappareil que nous vous proposons, vous permettra de contrler la bande passante ainsi que la sensibilit de lappareil auditif humain.

LABORATOIRE :UN ANALYSEUR POUR LE SECTEUR 220 VOLTS

Ce montage vous permettra non seu-lement de mesurer le cos-phi (cest--dire le dphasage produit par des charges inductives) mais il vous indi-

quera aussi, sur un affi cheur LCD, combien dampres et combien de

watts consomme la charge connecte au rseau EDF. Cet instrument peut mesurer une puissance maximale de 2 kW.LX1485............ Kit complet sans coffret .....................................690 FMO1485........... Coffret perc et srigraphi ...............................150 F

LX1487.... Kit complet avec coffret, logiciel mais sans cble PC .....440 FWinPSKs201...Le logiciel seul ......................................................50 FDB9/DB9 .........Cordon srie DB9 / DB9........................................50 F

SECURITE :UN CONTROLE DACCES BIOMETRIQUE

Ce kit, bas sur la reconnaissance de lem-preinte digitale, vous permettra de raliser du contrle daccs de trs haute fi abilit. Le kit clavier sans fi l (FT377) vous per-mettra de piloter

distance la carte de base (FT376) et lensemble per-mettra dacqurir et de comparer les empreintes des per-sonnes touchant le capteur plac sur lunit de base.

BIOMETRIE :WINFINGER,

UN LECTEUR DEMPREINTES DIGITALES POUR PCLecteur dempreintes digitales, hau-tement fi able, fourni avec systme de dveloppement complet, docu-mentation, logiciels et programme de dmonstration en Visual Basic.

Tout le matriel et les logiciels (hard-ware and software) ncessaires la ralisation dun systme de lecture biomtrique, y compris le lecteur biomtrique pour port USB Precise 100A de Precise Biometrics, un CDROM avec les drivers nces-saires son fonctionnement, le logiciel Protector Suite et son manuel dutilisation en anglais, un CDROM avec le systme de dveloppement SDK et le logiciel de recon-naissance, soit en version dj prte lusage, soit en version Visual Basic modifi a-ble et personnalisable :

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RADIO :UNE INTERFACE PSK31 AVEC SON LOGICIEL

Aujourdhui, pratiquement tous les ordinateurs sont dots dune carte audio au standard Sound

Blaster. Si vous en possdez un ainsi quun rcep-teur ou un transceiver dans les bandes dcamtri-

ques, pour mettre et recevoir dans le mode PSK31, vous naurez besoin de rien dautre, que de cette interface et du logiciel appropri.

SANTE :UN AUDIOMETRE

FT54 - Kit complet truqueur de voix .........305 F

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TOP SECRET :UN TRUQUEUR DE VOIX DIGITAL

POUR TELEPHONE

Nouveau produit qui arrive tout droit des tats-Unis et qui a rvolutionn les mthodes de pr-paration des circuits imprims raliss en petites sries : plus de srigraphie grce une pelli-cule sur laquelle il suffi t de photocopier ou dimprimer le master

LABORATOIRE :COMMENT FABRIQUER

FACILEMENT VOS CIRCUITS IMPRIMES

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NOUVEAUTS

ELECTRONIQUE magazine - n 305

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Consommation : 2 W seulement sous 12 VDC.Nature de lobjet : tout objet de mtal magntique (alu, cuivre, lai-ton, etc.) dans lequel peut se loger laimant fourni.Livr avec complet avec 50 pices de monnaies dcoratives et alimen-tation.Scurit totale : en cas de coupure

de courant, lobjet se colle automati-quement sur le gnrateur situ au-dessus de lui.Totalement inoffensif.Montage sans difficult.Prsent en bote 50 x 27 x 25 cm.Poids : 2 kg.

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avec ocans bleus- Type 2 : Gobe style antiquePrix quel que soit le modle : 1498,86 FF.

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2.4 GHz. Niveau de sortie HF

compatible avec la norme europenne R&TTE. Porte de lmet-

teur : 300 m en vue directe. Modulation : FM. Tension de fonc-tionnement : DC 4.8-7.2 V, rgule. Consommation en courant : 80 mA. Antenne : omnidirectionnelle int-gre. Dim. : 15 x 22 x 7 mm. T de fonctionnement : -10C +55C.

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teurs dimpul sions, compteur dim-pulsions, Mesure dure + frquence, module de sorties 24, 36, 38 E/S, extensible jusqu 4 096 E/S, basse nergie : 50 mA pleine vitesse, programmation sur circuit, watchdog,

horloge temps rel, power-down et wake-up.

Une version dvaluation du Basic est disponible sur le site internet de la socit.Prix Starter Kit : partir de 159 HT.

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NOUVEAUTS


DISTRIBUTEURS

INFORMATIQUE

La release 5.2 SP3 incorpore un cer-tain nombre damliorations fonction-nelles et de nouveaux modles VSM: - Modles Voltmtre et Amprem-tre AC. Ces modles fonctionnent de la mme manire que les voltm-tres interactifs existants, mais affi-chent la valeur RMS vraie intgre sur une priode temporelle spcifie.- Modles Moteur lectrique DC, servo et pas pas. Ces modles incorporent les paramtres mca-niques et lectriques, tels que le couple, le moment et la friction.- Modles audio haut-parleurs, piezo et buzzer. Lorsque vous disposez de suffisamment de puissance pro-cesseur (1 GHz ou plus), vous pou-vez simuler en temps rel les cir-cuits audio et utiliser ces modles pour couter les rsultats par lin-termdiaire de votre carte son.

- Modle dinterface physique port COM. Le modle COMPIM mappe le port srie de votre ordinateur dans le circuit virtuel VSM, ce qui vous permet dinteragir physique-ment avec une lectronique externe.- Les modles de priphriques EVB11 pour 6824 PRU et 6850 ACIA permettent une simulation complte des cartes dvaluation Motorola HC11.

- Les afficheurs LCD alphanumri-ques supportent prsent les compo-sants interfaces parallle et srie.

- LAPI du moniteur de debug virtuel permet linter-oprabilit avec les environnement de mise au point 3rd tels que MP-LAB, IAR Embedded Work-bench, Keil UV2, Cosmic et autres.

- Les modles PIC supportent pr-sent les formats binaires COD. Ceci permet de mettre au point dans VSM les fichiers gnrs par les compila-teurs C et Basic.

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Nol approche, comment ne pas penser aux cadeaux que lon va fai-re ou se faire ! Parmi les ides que nous vous soufflons, cette radio-commande, de fabrication robuste et ergonomique est idale pour le dbu-tant qui veut contrler des voitures et des bateaux moteur lectrique ou thermique. Convient aussi aux planeurs 2 axes (profondeur, direc-tion). Les plus : contrle de lalimentation par LED, commutateur de neutre, inversion du sens de rotation des servos, prise de charge, logement pour quartz de rserve.

Caractristiquestechniques : metteur T2DR 41 MHz AM : Consommation 170 mA, dim. : 170 x 125 x 60 mm, poids 340 g.

Rcepteur R122 JE, 2 voies, dim. : 33,3 x 47,2 x 17,3 mm, poids 16,6 g.

Servos (2) S3003, couple 3,0 kg/cm, vitesse 0,25/60, dim. : 40,4 x 19,8 x 36,0 mm, poids 37,2 g. Livr avec quartz. Ncessite 8 piles LR6 (non fournies). Garantie : 2 ans. Prix : 449 FF.

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Le catalogue ARQUIE du dernier tri-mestre 2001 (octobre dcembre) vient de sortir. Ses quarante pages contiennent un grand nombre de produits finis ou composants : il y a fort parier que vous y trouverez

la perle rare ! Cest aussi chez ARQUIE que vous trou-verez le PnP Blue, un pro-cd fort int-ressant pour raliser ses circuits impri-ms.

Imprimer, repasser, graver : les 3 matres mots pour fabriquer un cir-cuit imprim avec ce papier qui passe limprimante ou au photo-copieur que lon colle sur le sup-port graver (cuivre) laide dun fer repasser. Il ne reste plus alors qu dissoudre le cuivre non protg dans le perchlo. Un pro-cd idal pour les petites quanti-ts ! Prix 125 FF les 5 feuilles.

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M O N A C O R , marque con-nue de nos lecteurs parti-cul irement pour ses con-trleurs uni-versels, dite un catalogue de belle fac-ture, contenant de nombreux mat-riels, notamment destins aux pro-fessionnels (ou amateurs avertis) du son, de la surveillance vido, de la scurit. Notons galement un large choix de hauts-parleurs.

Ce catalogue peut tre command en ligne ladresse :

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Permet lvacuation de lair chaud lex-trieur du botier.

Sinstalle facilement sur tout slot PCI ou ISA.

Tension dalimentation : 12 Vcc. Con-sommation : 150 mA. Puissance : 1.8 W. Dbit dair : 42 m3/h Raccor-dement : connecteur alim PC. Prix : 69,50 FF.

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TECHNIBOX est une socit qui pro-pose la ralisation de coffrets stan-dards et sur mesure pour toutes les applications en lectronique. La fabrication est assure partir dune demande de 100 pices et ce, sans frais de moules ! La tech-nologie est base sur lusinage de plaques plastiques, le pliage chaud et le collage, ce qui per-met dobtenir toutes formes denve-

loppes adap-tes aux besoins du demandeur. Usinage, sri-graphie, pein-ture, blin-dage CEM

peuvent aussi tre effectus sui-vants vos spcifications. Par ailleurs, plus de 3000 rfrences de botiers standards sont tenues sur catalo-gue. On y trouve des coffrets plas-tiques, alu, mtalliques, des racks, des valisettes, des botiers miniatu-res pour tlcommandes TECHNI-BOX dispose galement dappareils de mesure pour tableau, analogi-ques ou digitaux. Le catalogue sur papier ou le CD-ROM peuvent tre demands ladresse suivante :

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Cet ensemble de soudure runit dans une valise pratique, anti-choc et lgre (2.1 kg), tous les lments ncessaires au soudage : 1 pisto-let souder 230 V / 100 W avec panne de rechange, 1 fer souder 230 V/30 W, 1 pompe dessou-der, 1 support (troisime main) pour la pice souder, 1 autre support pour le fer souder, de la soudure, 1 racloir pour les restes de soudure. Prix 249,00 FF soit 37,96 .

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ETSFCe coffret contient un livre et 3 CD-ROM. Cest certainement le produit le plus complet ce jour destin ceux qui veulent sinitier la pro-grammation des PIC. Le concept est le suivant : un livre contenant le cours est paul par un CD-ROM la-bor par lauteur du livre. Ce CD-ROM devra tre utilis de concert avec le livre. Les deux autres CD-ROM pr-sents dans le coffret contiennent lensemble des outils de dveloppe-ment ainsi que les nombreux docu-ments fournis par Microchip, mis en ligne sur leur site web.

Lauteur a choisi de nutiliser que le trs rpandu PIC16F84, dont le rapport performances/prix est, ce jour, ingal. Il est vident que les bases que vous allez acqurir avec ce coffret seront suffisamment soli-des pour envisager le passage dautres modles de PIC.

Louvrage commence par quelques chapitres prsentant les bases des PIC et de leur programmation. Puis lauteur passe de la thorie la pratique et immerge le lecteur dans des applications qui seront autant dexemples lui permettant de pro-gresser en manipant. Ainsi, on apprendra grer des feux trico-lores, dcoder un afficheur 7 seg-ments, simuler une chane de mon-tages, etc.

Les applications sont dcrites enti-rement, hard et soft : schma de principe, montage, chronogrammes fonctionnels, listing et jeux dins-tructions comments. Un coffret qui sadresse toute personne, amateur ou professionnel, dsirant se familia-riser avec les PIC.

Disponible dans nos pages librai-rie.

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BIOMTRIE


Dans cet article nous commenons la prsentation dun systme didentification personnelle fonde sur la reconnaissance des empreintes digitales, en partant du clavier de contrle distance de toutes les fonctions. Lensemble permettra dacqurir et de comparer les empreintes des personnes touchant le senseur plac sur lunit de base galement dcrite dans ce numro.

EF.377

mtrique. Un clavier de commande dis-tance, via radio, mis la disposition, par exemple, du respon-sable de la scu-rit, du gardien, etc. Un PC (optionnel) avec son logiciel de mmorisation des diverses oprations confies lunit centrale.

Cest donc un sys-tme professionnel pouvant servir ouvrir des portes lec-triques aux personnes autorises.

Dans cette premire partie nous dcrivons lunit de gestion distance du systme, cest--dire le clavier grce auquel un oprateur peut commander lacquisition de lempreinte de la personne touchant le senseur, vrifier quelle corres-pond bien celle de la personne cense tre l, ou intro-duire le code didentification de la personne si, pour un quel-conque motif (exemple : avarie du senseur), son empreinte nest pas reconnue ou si elle est dans limpossibilit de poser le doigt sur la fentre du senseur.

Dans ce cas, si le gardien connat la personne, il peut la laisser passer en envoyant au systme central (par la tlcommande clavier) son code didentification ou alors

a biomtrie, science relative-ment neuve, a ouvert de nou-veaux horizons

dans le domaine de la scurit et de lautomatisation des procdures didentif ication, permettant ainsi de raliser de nom-breuses applications jusquici impensables. Dici peu, on sera en mesure de substituer aux divers systmes de contrle daccs, des appareils bass sur un senseur biomtrique, cest--dire un dispositif capa-ble de reprer une caractristique prcise dune personne afin de lidentifier.

Pour preuve de ce que nous venons de dire, le projet en trois parties que nous commenons dcrire dans cet arti-cle.

Il sagit dune unit intelligente dacquisition et de com-paraison des empreintes digitales, compose de trois dis-positifs distincts dont le cur est lunit centrale dla-boration. Cest une platine base sur un microcontrleur capable de lire les donnes releves sur le senseur bio-

Un contrle daccs biomtrique Premire partie :

la tlcommande clavier

BIOMTRIE


le numro sous lequel son empreinte a t mmorise auparavant.

Avant dentrer dans le vif du sujet, voyons sommairement ce quest la biomtrie en nous rfrant, en particulier, aux empreintes digitales. On a fait des pas de gant dans le domaine de leur identifi-cation et le rsultat de leur analyse est dsormais pra-tiquement certain. En effet, la structure du bout du doigt (dessous de la premire pha-lange, la pulpe) reste tou-jours la mme au fil des annes. Les empreintes ont toujours t la mthode la plus utilise pour relever la prsence ou le passage dune personne et pour lidentifier avec certitude (on pense aux enqutes de police !).

A ce propos, on relira avec intrt, dans ELM 23, page 52 et suivantes, larticle intitul Petit tour dhorizon sur la biomtrie en gn-ral et sur lanalyse des empreintes digitales en particulier et dans ELM 24, page 60 et suivantes, larticle inti-tul Un systme danalyse laser pour empreintes digitales.

Donc, en ce qui concerne les emprein-tes digitales, on trouve depuis quel-

complet de reconnaissance des empreintes digitales, utilisable pour ouvrir des accs contrls et donner ou mmoriser des signaux didentification.

Ce systme comporte une unit dlaboration et un senseur dempreinte (scan-ner LED) que nous analy-sons dans la deuxime par-tie de la srie darticles de ce numro dELM consacr la biomtrie, ainsi quune tlcommande clavier fai-sant lobjet du prsent arti-cle.

Le principe de la tlcommande clavier

Cette tlcommande cla-vier (figure 5) permet de commander, sur lunit de base, trois fonctions princi-pales.

La premire ajoute lempreinte digitale de la personne qui touche la sur face du senseur la liste de celles dj mmorises.

La seconde supprime une empreinte de la liste, par exemple lorsquune personne ne doit plus accder un local protg ou simplement quand,

ques annes dans le commerce des senseurs et des interfaces permettant dacqurir des images par la technique du scanner diode laser mais aussi par celle de la variation de capacit (identificateurs sur surface sensible matrice capacitive).

Le dispositif que nous vous propo-sons de construire est un systme

Introduction la biomtrie

Figure 1 : Introduction la biomtrie.

La biomtrie est la partie combien passionnante de la science soccu-pant de mesurer et de comparer les paramtres caractristiques dun indi-vidu. Quatre dentre eux sont pris en considration : la voix, les empreintes digitales, liris (partie colore de lil) et les traits du visage.

A cause de la complexit des analy-ses et des appareils requis pour les effectuer, les deux derniers param-tres sont encore peu considrs. En revanche, lidentification de la voix et des empreintes digitales trouve dsormais un large emploi. Divers constructeurs se sont spcialiss dans la reconnaissance de la voix et nous-mmes nous en avons dj pro-pos des applications.

Actuellement cest surtout lidentifi-cation des empreintes digitales qui

sont trs utiles aux enquteurs de la police et ont valeur de preuve de la prsence dune personne en un lieu o sest produit un crime ou un dlit. La rcente disponibilit des senseurs capables de lire les empreintes digi-tales et des interfaces en mesure de les mmoriser et de les comparer, a rendu et rendra possibles des appli-cations auxquelles on naurait pas os songer jusquici.

Il sagit didentifier les personnes, non seulement dans un contexte judiciaire mais encore et surtout pour rempla-cer les traditionnels systmes dac-cs (badges, transpondeurs, cartes puce) dans les services o un con-trle de scurit rigoureux est nces-saire : oprations bancaires et retrait dargent, accs des prestations de sant, des habitations prives ou autres locaux sous surveillance.

tient le haut du pav, peut-tre parce que cest le paramtre le plus ancien, dj utilis avant que lordinateur et les senseurs nexistent. Vous savez tous (grce aux polars et la tl), que les empreintes digitales, laisses par le sbum recouvrant la pulpe des doigts sur les objets que nous touchons,

BIOMTRIE


U2, un microcontrleur, rfrenc MF377, est vraiment le sous-ensemble le plus important. Lorganigramme du programme quil porte est donn en figure 3. Il a t programm en usine pour lire le clavier matrice mem-brane (touches sensitives tanches), dchiffrer les diverses touches de com-mande et transmettre vers la centrale le code contenant la commande que celle-l devra excuter. En outre, le microcontrleur produit des signaux acoustiques pour aider lusager dans la frappe des codes et des comman-des.

Aprs la mise sous tension et le RESET initial, le microcontrleur initialise les I/O et paramtre les lignes RA3, RB4,

la personne ntant plus prsente (par exemple dans lentreprise), il ny a plus de raison de traiter ni de con-server ses caractristiques biomtri-ques.

La troisime est de permettre le pas-sage dune personne dont lidentit est connue, mme quand le lecteur (sen-seur) est en panne ou bien lorsque cette personne est dans limpossibilit matrielle de placer son doigt sur ledit lecteur.

Le systme est tel que les actions sur lunit centrale arrivent par radio de manire unidirectionnelle, de la tl-commande clavier (metteur) vers lunit centrale (rcepteur).

Cette liaison radio distance est en UHF sur la frquence de 433,92 MHz, bien connue de nos plus fidles lec-teurs (et des usagers des modules AUREL mais ce sont les mmes, nest-ce pas ?).

La porte est dune dizaine de mtres maximum.

Par exemple, le clavier de contrle distance peut tre plac dans le local du gardien alors que le senseur et lunit dlaboration se trouvent devant la porte dentre du local contrl ou lentre de la socit.

L a u t o n o m i e complte de la tlcommande clavier, qui peut fonctionner sur la batterie rechar-geable dont elle est pourvue, per-met aussi de la porter sur soi proximit imm-diate du passage contrler, cha-que fois que lon a acqurir, com-parer ou effacer une empreinte.

Le schmalectrique de la tlcommande clavier

Etudions maintenant la conception et le fonctionnement de ce priphrique en nous reportant au schma lectri-que de la figure 4. Le circuit est relati-vement simple et la gestion complte du systme est confie au microcon-trleur U2. En dehors de celui-ci, on trouve le clavier matrice et un met-teur radio. Le circuit intgr U3 est un lvateur de tension permettant dob-tenir le 12 V ncessaire pour une puis-sance dmission convenable de U4 (le module HF).

Figure 2 : Le clavier membrane occupetoute la surface du couvercle du botier.

Figure 3 : Organigramme du microcontrleur MF377 programm en usine.

BIOMTRIE


RB5, RB6 et RB7 comme sorties alors que RA4 lest comme entre. RA0, RA1 et RA2, en revanche, sont des entres rsistances de pull-up alors que RB0, RB1, RB2 et RB3 sont des sor-ties.

Pour la lecture du clavier on a pro-gramm une routine permettant lac-tivation cyclique de toutes les lignes RB0, RB1, RB2 et RB3 par squence et lanalyse des niveaux logiques sur RA0, RA1 et RA2. Si une touche est presse, une de ces dernires portes reoit le niveau logique 0. Par exemple si, au moment o RB1 (alignement 2*) est au niveau logique 0, le micro-contrleur lit le mme niveau logique sur la broche 18 (colonne centrale*) cela signifie que la touche situe au

lentre DATA IN (broche 4) et que le signal HF est mis par lantenne.

Lalimentation de lappareil est con-fie une batterie rechargeable tam-pon (permettant dutiliser la tlcom-mande clavier partout de manire autonome) maintenue charge par une alimentation externe connecte aux points VAL (voir schma figure 4). Le pont redresseur permet dappliquer indiffremment une tension continue de 15 18 Vcc ou alternative de 12 15 Veff. Dans le premier cas, lavan-tage est de pouvoir brancher lalimen-tation sans souci de polarit. La ten-sion aux bornes de la batterie (toujours prsente, mme si on dbranche la tlcommande clavier pour lutiliser sans fil) alimente directement le buzzer

croisement de lalignement 2 et de la colonne 2, cest--dire la touche 5, a t presse.

La broche 10 commande une diode LED DL1 alors que la broche 2 active le buzzer BZ1 travers le transistor T1. RB6 et RB7 soccupent, quant eux, de grer le module metteur HF U4 : RB6 contrle la broche dactivation du module hybride.

En effet U4 est normalement en stand-by (en attente) et il ne con-somme pratiquement aucun courant. Lorsquil doit transmettre des donnes (passer en mission donc), on impose un niveau logique 1 la broche 2 et loscillateur se met en marche : cest alors seulement que lon peut moduler

Figure 4 : Schma lectrique de la tlcommande clavier.

BIOMTRIE


BZ1 alors que le rgulateur U1 7805 donne le 5 V stabilis servant ali-menter le microcontrleur ainsi que le circuit hybride metteur U4, sauf que ce dernier reoit en ralit 12 V.

Comment cela se fait-il ? Eh bien cest facile : la broche 1 de U4 reoit une tension leve de 5 12 V par le cir-cuit intgr lvateur de tension U3 (MAX662A de MAXIM). Celui-ci emploie le procd de charge de condensa-teurs et na besoin que de deux con-densateurs externes C6 et C7. De plus il prsente une particularit notable : quand il est aliment, il peut rester en attente, sans produire aucun signal en sortie ; il ne commence donner le 12 V que lorsque sa broche 8 (SHDN) passe au niveau logique 0.

*Note : Nous appelons alignement une ligne de touches du clavier horizon-tale et colonne une ligne de touches du clavier verticale.

Les fonctions du clavier

Figure 5 : Les fonctions du clavier.

La tlcommande clavier prsente dans cet article fait excuter lunit centrale trois oprations :

- lacquisition de lempreinte du doigt appuy sur le senseur,

- leffacement dune empreinte dans la mmoire du systme et lhabi-litation, cest--dire laisser la voie libre une personne dont on con-nat lidentit,

- le numro didentification, quand il nest pas possible de comparer son empreinte.

La structure des fonctions implique que chacune delles soit dfinie par une touche de fonction, associe un nombre et valide avec ENTER.

En particulier :

Lacquisition est la phase par laquelle une empreinte releve par le senseur de lunit centrale est inscrite dans la mmoire du systme.

Pour la mettre en fonction, il faut respecter la squence, cest--dire appuyer sur la touche F1 (ADD).

Il faut videmment spcifier le nom-bre ( 4 chiffres) par lequel identifier lempreinte.

La syntaxe est la suivante :

SHIFT + F1 + ID + ENTER.

Leffacement est la fonction qui per-met deffacer lempreinte indique par son numro 4 chiffres didenti-fication.

La fonction REMOVE est associe la touche F2, alors que le numro dID est celui de la position dans laquelle lempreinte a t mmorise.



Le passage est loption permettant denregistrer le passage dune per-sonne ou bien de lui laisser la voie libre (PASS) mme si le senseur ( cause dune avarie ou autre) ne recon-nat pas son empreinte et si toutefois, bien sr, le gardien qui la reconnat a de bonnes raisons de la laisser pas-ser : dans ce cas loprateur na qu frapper le numro didentification uti-lis prcdemment pour mmoriser lempreinte de cette personne.



Cette identification par un nombre sert accomplir ensuite toute autre opra-tion sur lempreinte, par exemple son retrait (REMOVE) de la mmoire.

Elle permet aussi denregistrer le pas-sage dune personne reconnue par loprateur, lorsque pour une raison quelconque il nest pas possible de relever son empreinte.

Liste des composants

R1 = 150 R2 = 10 kR3 = 4,7 kR4 = 470 R5 = 1 kR6 = 4,7 kR7 = 10 kR8 = 10 kR9 = 10 kC1 = 220 F 25 V lectrolytiqueC2 = 100 F 25 V lectrolytiqueC3 = 100 nF multicoucheC4 = 22 pF cramiqueC5 = 22 pF cramiqueC6 = 220 nF polyester pas 5 mmC7 = 220 nF polyester pas 5 mmC8 = 4,7 F 16 V lectrolytiqueU1 = Rgulateur 7805U2 = Contrleur MF377

U3 = Intgr MAX662U4 = Module Aurel TXDFMQ1 = Quartz 4 MHzT1 = Transistor NPN BC547BLD1 = LED rouge 5 mmBZ1 = Buzzer pour ci sans lectroniquePT1 = Pont redresseur 1 AD1 = Diode 1N4002S1 = Micro-interrupteur pour ci

Divers :1 Support 2 x 4 broches1 Support 2 x 9 broches7 Supports en bande scable1 Prise alim. pour ci1 Boulon 3 MA pour rgulateur1 Botier TEKO 880 BSW1 Prise pile 9 V1 Clavier membrane matrice 12 touches

BIOMTRIE


Les fonctionsde contrle

Examinons maintenant les fonctions accessibles au moyen du clavier.

Aprs une priode dinactivit (aucune touche presse), ce sous-ensemble passe au repos : toutes les touches sont alors inactives sauf une, bien sr.

Pour rendre nouveau le clavier actif, il faut appuyer sur ENTER (entre) pendant au moins 3 secondes. Le rveil du clavier se mani-feste par deux brves notes aigus du buzzer.

Lunit est oprationnelle et elle peut nouveau contr-ler distance la centrale pour effectuer les diffren-tes fonctions.

Respectez bien lordre : SHIFT+FONCTION+ID+ENTER qui constitue la syntaxe cor-recte dutilisation du clavier (voir figure 5).

Le montageet le rglage

Le montage du circuit est vraiment trs simple et il est la porte de tous.

Procurez-vous ou ralisez dabord le cir-cuit imprim par photogravure en photo-copiant le dessin lchelle 1 de la face cuivre (figure 8) sur transparent, pour la mthode classique, ou sur PnP-blue (relire ELM 26, page 59 et suivante, lar-ticle intitul Comment fabriquer vos cir-cuits imprims facilement ?) si vous utilisez cette nouvelle mthode (voir les publicits des annonceurs).

En vous aidant du schma dimplanta-tion des composants de la figure 6 et de la photo du montage de la figure 7, commencez le montage par linsertion des composants au profil le plus bas : la diode D1 (en respectant la polarit : bague vers la gauche, soit C1 et C2), les rsistances, les deux supports 18 et 8 broches.

Ensuite insrez et soudez le pont redresseur PT1 (en respectant la polarit : + vers BZ1, vers le repre dtrompeur de U2), le buz-zer BZ1 (le + vers le con-necteur plug VAL), le quartz Q1 et les condensateurs (en respectant la polarit des lectrolytiques C1, C2 et C8).

Le rgulateur de tension U1 est mont plat et fix au circuit imprim laide dun petit boulon M3.

Le module hybride HF AUREL U4 ne peut tre insr dans les trous du circuit imprim que dune seule manire (la bonne !) : ct composants tourn vers lextrieur de la platine (figure 7).

Quand vous souderez les pattes de ce dernier, vitez un chauffement exces-sif.

Figure 6 : Schma dimplantation des composantsde la tlcommande clavier.

Figure 7 : Photo dun de nos prototypes de tlcommande clavier, platine seule non encore connecte au clavier membrane.

Figure 8 : Dessin, lchelle 1,du circuit imprim ct cuivre.

BIOMTRIE


Maintenez appuye 3 secondes la tou-che ENTER (le buzzer fera entendre une brve note).

Frappez une squence de commande (figure 5) et contrlez, laide dun multimtre, que llvateur de tension U3 fournit bien le 12 V sur la broche 6.

C. V.

La connexion avec le clavier mem-brane est dvolue un connecteur mle de type pin-strip dont les 7 ples seront souds prs des 3 rsis-tances R7, R8 et R9 (figures 6 et 7).

La prise femelle place prs du pont PT1 accueille la fiche de lalimentation extrieure.

Pour la batterie, type 6F22 rechargea-ble, 9 V, soudez les deux fils de la prise de pile aux trous + et BAT (rouge au + et noir au videm-ment !). Voir figures 9 et 6.

Vous pouvez enfin insrer les deux cir-cuits intgrs U2 et U3 dans leurs sup-ports avec leurs repres dtrompeurs orients respectivement vers PT1 et R6, soit pour les deux vers lintrieur de la platine.

Connectez une batterie rechargeable de 9 V 6F22 sur son clip et une alimentation secteur monobloc (voir photo de premire page) sur la prise VAL.

Vrifiez que la LED met bien de brefs clairs : cela signifie que le microcon-trleur tourne correctement.

Figure 10 : La liaison entre le clavier membrane et la platine principale est dvolue une nappe de fils. Le botier TEKO est dj pourvu dune fente pour le passage de la nappe. Il suffit dter la pellicule plastique au dos du clavier et dappliquer la membrane sur le couvercle du botier aprs avoir enfil la nappe dans la fente. Soudez les fils rouge + et noir de la prise de pile dans les trous + et BAT de la platine et clipsez la prise sur la batterie rechargeable. Connectez la nappe la platine laide du connecteur femelle dj serti et du connecteur mle que vous avez soud sur le circuit imprim.

Figure 9 : Disposition de la platine principale de la tlcommande clavier dans le botier plastique TEKO 880 dot dun emplacement pour la batterie rechargeable 9 V 6F22. La platine est fixer au fond du botier laide de 4 vis auto-taraudeuses.

Cot de la ralisation*

Tous les composants, visibles sur la figure 6, ncessaires la ralisa-tion de cette tlcommande clavier, EF.377, y compris le circuit imprim, le circuit spcialis MF377, le clavier et le botier plastique : 730 F.

Le circuit imprim seul : 48 F.Le circuit spcialis MF377 seul : 145 F.

* Les cots sont indicatifs et nont pour but que de donner une chelle de valeur au lecteur. La revue ne fournit ni circuit ni composant. Voir les publicits des annonceurs.

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N81654 PIC16C54/JW ................... 113.00N81671 PIC16C71/JW .................. 161.50N81674 PIC16C74A/JW ............... 205.50N6320 ST62T20B6/HWD ............. 65.00N6325 ST62T25B6/HWD ............. 76.00N6330 ST62T30B6 ....................... 81.00N6220 ST62E20F1/HWD ............. 211.00N6225 ST62E25F1/HWD ............ 212.00N6230 ST62E30BF1 ................... 285.00N 9085 AT90S8515 ..................... 99.50

N5413 TX-FM Audio metteur ..... 102.00N5415 RX-FM Audio rcepteur ... 205.00N5425 TX433SAWS-Z metteur .. 68.00N5428 RX290A-433 rcepteur ..... 65.50N5224 MAV-VHF224 (Vido) ...... 188.00N19479 MAV-UHF479.5 (Vido) ... 210.00N5740 US40-AS (ultra-son) .......... 65.00

Eeproms sriesN8726 24LC16B ........................... 11.00N62416 24C16 ................................ 11.00N12432 24LC32 .............................. 21.00N12464 24C64 ................................ 28.00N12465 24LC65 .............................. 38.00

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x5, x10, x25, x50 ............ Tl

Multimtre DVM345DI LCD 3 1/2 digit 16mm: "3999" avecbar graph 38 segments.Rtro-clairage. Calibrageautomatique ou manuel. Logiciel "Mas-view"W95&98 via la RS232 fournie, permet entre autrede visualiser sous forme digitale et graphique,enregistrer par priode paramtrable (de 1'' 5000"), toutes lesdonnes ( fichierrcuprable en.dat).Courantmaximum : 10A(en DC et AC)10A permanent.Indicateur dedpassement:"OL".Alimentation 9 volts (pile type 6F22) Livr avec 1paire de pointe de touche, 1 pile 9V, une sonde detemprature (200C) et notice en francais. Voltmtre: DC 0.1mV 1000V 0.5 0.8 %. Voltmtre : AC0.1mV 750V 1.2 1.5%. Amp : DC 1A 0.4A

1.2%. 0.01A 10A 2%. Amp : AC 1A 0.4A 1.5%. 0.01A 10A 3%.Ohmtre : 0.1 W 40 MW 1.2%. Capacit: 1pF 400nF 4%. Continuit: actif

BIOMTRIE


Dans la premire partie de ce spcial biomtrie nous vous avons prsent lensemble du systme didentification par empreintes digitales, compos dune unit centrale avec lecteur (ou senseur) et dune tlcommande radio clavier. Celle-ci ayant t dment dcrite, le moment est venu de passer ltude et la ralisation du cur du systme : la centrale et le lecteur. Nous terminerons par le raccordement lordinateur de gestion sans oublier que ce dernier nest pas indispensable au fonctionnement du systme mais quil apporte un plus.

EF.376

La premire caract-ristique est de satis-faire aux normes les plus svres con-cernant la confiden-

tialit : en effet les donnes sont mmorises en

mode crypt et elles ne peuvent pas tre prleves de manire indlicate dans la mmoire du module. La seconde caractristique intresse surtout la scurit : il est impossible dinduire lappareil en erreur en rcuprant une empreinte sur une feuille par pho-tocopie ou mme en la contrefaisant avec du latex.

Par contre, et cela est incroyable (mais vrai !), si une per-sonne a une petite entaille au doigt ou si elle le place par-

l sagit dun c o n t r l e daccs, un systme en m e s u r e

dactiver un relais lorsque lempreinte du doigt plac sur le scanner (lecteur ou senseur) concide avec une des 640 (maximum) empreintes mmori-ses.

Le systme fonctionne de manire autonome, sans quil soit indispensable de le relier un ordinateur. Il est de plus extrmement fiable : le scanner Polarod et le module de gestion de lalgorithme biomtrique sont les plus innovants et les plus srs du march.

Un contrle daccs biomtrique Deuxime et troisime parties :

le lecteur dempreinte digitaleet la centralela connexion

lordinateur optionnel

BIOMTRIE


tiellement ou de travers sur le scan-ner, le module fonctionne normalement et reconnat lempreinte. Bien sr cela ne marche pas avec un pansement de type poupe ou avec des moufles !

Il est conseill cependant de mmori-ser, pour chaque usager autoris, lem-preinte de deux doigts : lindex de la main droite et celui de la gauche. Cela rduira 320 le nombre de person-nes pouvant tre reconnues mais ce devrait tre suffisant pour les particu-liers et les PME PMI !

Le systme ne devient rellement co-nomiquement rentable que lorsquil faut grer un accs contrl de nom-breuses personnes (plus de cent). Nanmoins, la rentabilit nest plus un critre lorsquil sagit de scurit ou de pratique. A ce propos, on notera un avantage qui nest pas ngligeable : avec ce systme, il nest plus nces-saire davoir sur soi cl, badge, trans-pondeur ou autre carte puce pour entrer dans le local contrl.

Linterface utilisateur a t volontaire-ment simplifie au maximum : deux LED ou une LED bicolore. Mme les procdures de mmorisation et de retrait dune empreinte sont extrme-ment simples. La seule fonction un peu dlicate effectuer est sans doute

la personne). Bien sr, ce numro ne doit pas avoir t dj utilis pour une autre empreinte (dune autre personne) et cest pourquoi il faut noter les ID dj attribues.

Le retrait dune empreinte consiste ordonner au systme deffacer les don-nes (empreintes) mmorises sous tel numro dID. Cest pourquoi le ges-tionnaire de laccs contrl devra, dune manire ou dune autre, noter les correspondances entre numro dID et usager.

Nous lavons dit, le systme est auto-nome et fonctionne selon les modali-ts que nous venons dexpliquer sans aucun appareil externe.

Il convient nanmoins de savoir quil comporte une ligne srielle RS232 produisant un flux de donnes conte-nant lID dune empreinte dment vri-fie.

On peut ainsi recourir un ordinateur, en le reliant la ligne srielle de la centrale, si toutefois on dsire visua-liser sur un cran le passage des personnes ou bien enregistrer sur un fichier les divers accs au local con-trl : on peut alors associer lID de lempreinte le jour, la date et lheure de ces accs.

lID, cest--dire le numro associ chaque empreinte. Cest un nombre compris entre 0000 et 0640, attribu selon lordre arithmtique de la mmo-risation : par exemple, la 326e per-sonne dont on aura mmoris lem-preinte aura son empreinte identifie sous le numro 0326 et ce, nous lavons dit, de manire crypte 400 bytes.

La mmorisation dune nouvelle empreinte peut aussi tre manuelle : cest alors par le clavier de la com-mande distance que loprateur attri-bue un numro dID lempreinte (

Figure 1 : La tlcommande clavier (dcrite dans la premire partie) permettant de commander distance les diffrentes fonctions de la centrale de contrle daccs biomtrique.

BIOMTRIE


centre). Si la reconnaissance na pas lieu, cest le relais FALSE qui sactive pour 3 secondes. Le contact TAMPER permet, sil est ouvert, de bloquer tout le systme.

Le circuit est fond sur le microcontr-leur rfrenc MF376, programm en usine, en inter face avec le rcepteur radio FM pour donnes numriques

Le schmalectrique de lacentrale de contrle

Avant dentrer dans le vif du schma lectrique, voyons quelques particula-rits de la platine. La dtection de la prsence du doigt est confie un cir-cuit intgr spcifique permettant de

transformer un morceau de mtal en un senseur de proximit : par exem-ple une plaque de mtal sur le sol ou prs du scanner ou le botier mtal-lique de ce dernier, etc. Les sorties disponibles sont constitues par deux relais. En cas de reconnaissance cor-recte, le relais TRUE sactive pour 1 10 secondes en fonction du rglage du trimmer R19 (schma, figure 4, au

Figure 2a : Organigramme du programme du MF376. Comme on peut le voir, aprs la premire mise en marche, le microcontrleur teste la suite les entres TEST, CONFIG, PROX PLATE ainsi que la prsence dune porteuse radio.

Figure 2 : Organigrammes du programme de gestion MF376 et des

Lorsquil trouve une de ses entres active, il agit en consquence. Si lon active le capteur de proximit, cest la routine VERIFY (organigramme de la figure 2b) qui est dclenche. Elle active un balayage du scanner et vrifie que lempreinte acquise concide avec lune de celles mmorises. A la fin de la comparaison, les relais concerns sont actionns et un flux contenant les donnes dID de lempreinte acquise ou bien une ID 9999, si lempreinte acquise na pas sa correspon-dance en mmoire, se produit.

Dans la moiti droite de la figure ont t reports les organigrammes des trois routines principales que lon peut appeler au moyen de la tlcommande clavier (figure 1). La routine ADD (figure 2c) permet de mmo-riser une nouvelle empreinte. La routine DEL (figure

Figure 2b.

BIOMTRIE


(U6, module hybride AUREL mont ver-ticalement sur la platine principale, voir figure 8), deux relais pour la com-mande des utilisateurs, un buzzer, un double convertisseur TTL/RS232-C bidirectionnel et un dtecteur de proxi-mit.

Nous lavons dit, les identifications des empreintes sont des ID quatre chif-

fres. Les donnes sont lues, inscrites et effaces dans la mmoire Flash du module FINGERPRINT o elles rsi-dent et non pas dans le microcontr-leur. Chaque opration mene bien se conclut par lactivation du relais 1 et la production par le microcontrleur dun flux de donnes srielles sur la ligne (RB3) correspondant sa bro-che 24. Le flux de donnes contient

diffrentes routines* auxquelles il donne accs

2d) permet de retirer une empreinte de le mmoire. La routine PASS (figure 2e) permet de simuler la reconnais-

sance dune empreinte et de laisser la voie libre la personne (voir expli-cations dans la premire partie).

*Note : Routine est un mot anglais qui signifie la mme chose quen franais. Sauf en lectronique o il signi-fie droulement dune procdure automatique mmorise.

Figure 2c.

Figure 2d.

Figure 2e.

Cest un systme autonome dana-lyse biomtrique destin aux appli-cations de contrle daccs.

Il est constitu de deux units dis-tinctes : un clavier radio permettant une commande distance et lunit de base autonome mmorisant et comparant les empreintes.

Un ordinateur avec un programme spcialis peut lui tre adjoint pour obtenir des fonctions supplmentai-res.

La tlcommande clavier (figure 1)Elle permet denvoyer trois com-mandes distinctes (mmorisation de lempreinte, retrait de lempreinte, comparaison virtuelle de lempreinte associes au numro dID identifica-tion).Alimentation : 12 VccBatterie rechargeable en tampon : 9 V type 6F22

Lunit de base (figure 8)Capacit de 640 empreintesTemps de vrification < 1 secondeSection radiorceptrice quartz 433,92 MHzInterface usager par deux LEDEntre pour TAMPER externeEntre pour configuration du sen-seurReconnaissance de la prsence du doigt au moyen du dtecteur de proximitSortie relais pour reconnaissance vrifie (TRUE)Sortie relais pour reconnaissance non vrifie (FALSE)Ligne srielle RS232Alimentation : 12 VccCourant maximum : 500 mA.

Figure 3 : Prestations du systme

de contrle daccs biomtrique

BIOMTRIE


Figure 4 : Schma lectrique de la centrale de contrle daccs biomtrique.

BIOMTRIE


des informations sur le numro dID de lempreinte reconnue ou bien sur lID introduite en cas de procdure de pas-sage sans reconnaissance dempreinte (voir premire partie). Pour tre tout fait exact, le format est le suivant : un premier byte de dmarrage (HEADER) plus un second byte avec le numro de lunit dont il provient, 4 bytes con-tenant les chiffres de lID de lem-preinte et un septime byte contenant la checksum trouve dans les six premiers.

A propos du second byte, ouvrons une parenthse : la possibilit nous est offerte de discriminer jusqu quatre units didentification afin de pouvoir, avec un seul ordinateur, grer plusieurs points daccs. Dans le cas o lon voudrait installer plusieurs units de base, il va sans dire que les messa-ges des diverses provenances doivent demeurer distincts et cest pourquoi le flux mis par chaque centrale vers lor-dinateur contient son propre numro dunit (sa signature).

Ce numro signant la centrale, cest--dire laccs, est codifi laide des micro-interrupteurs DS1 (CODE) : on peut choisir quatre combinaisons maxi-

Scanner optique Polarod pour lac-quisition des empreintes digitales.

Rsolution : 450 dpiAire de balayage : 13 x 16 mmDimensions : 21 x 31 x 59 mmPoids : 28 gTemprature de fonctionnement : 40 +60 CSource lumineuse : rougeAlimentation : 5 Vcc 10 %Courant maximum : 110 mA

Le lecteur optique(Optical Reader)

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que dans la modalit CONFIG, alors quen usage normal seul lenvoi de flux dinformations vers lordinateur est prvu.

Le senseurou lecteur dempreinte

Avant dtudier le reste de la centrale, arrtons-nous quelques instants sur le senseur utilis pour lire les empreintes digitales.

Cest un produit de haute fiabilit uti-lisant la technique optique et dispo-sant dun petit scanner LED capa-ble danalyser et de faire chantillonner par le reste du matriel, des images extrmement prcises.

mum, donnant quatre codes adressa-bles avec les autres informations.

Revenons au circuit (figure 4).

Nous voyons que linterface srielle RS232-C est double : tout tient dans un circuit intgr MAX232 grant deux dri-vers et deux rcepteurs (la section de conversion TTL/RS232-C est alimente par les convertisseurs continu/continu internes avec laide des condensateurs C9, C11, C12 et C13) utiliss dune part pour faire dialoguer le microcon-trleur et lordinateur et, dautre part, pour grer le senseur dempreinte.

Il est intressant de noter que la section TX/RX destine lordinateur nest utilise en mode bidirectionnel

Lalgorithme compense les diverses imprcisions dues au fait quune per-sonne ne place pas toujours son doigt de manire absolument identique celle de la mmorisation initiale. On considre en outre que les dimen-sions rduites de la fentre du scan-ner ne permettent pas de contenir la totalit de lempreinte mais seu-lement une partie. Donc, quand on doit comparer limage acquise actuel-lement avec celle dj mmorise, le programme de gestion utilise la cor-respondance dun certain nombre de points. Le systme optique Polarod permet aussi dignorer les effets dune faible quantit de salissure due au sbum de la pulpe du doigt sur la vitre du scanneur. Les divers enca-drs de cet article donnent les principa-

Figure 6 : La carte de traitement (Processing Board).

La carte de traitement(Processing Board)

Unit dlaboration des empreintes digitales. Lalgorithme de comparai-son est associ une CPU RISC 32 bits (INTEL StrongARM) alors que la mmorisation des emprein-tes est confie deux mmoires Flash V2540.

Temps de vrification : < 1 secondeCapacit : 640 empreintesDimensions : 43 x 93 x 1,6 mmTemprature de fonctionnement : 40 +60 CAlimentation : 5 V 10 %Courant maximum : 330 mATest de vibrations : 3,2 G RMS.

Figure 7 : Schma dimplantation des composantsde la centrale daccs biomtrique.

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Figure 8 : Photo de lun des prototypes de la platine de lunit de base complte.Il est important de monter en premier les composants (module exclu) de la platine de base, de lalimenter et de vrifier avec un multimtre les tensions dalimentation.Ensuite, insrez les circuits intgrs dans leurs supports en respectant lorientation de leurs repre-dtrompeurs et connectez une prise mle aux points + et Vaux en contrlant avec le multimtre que le +5 V est au centre de la prise et la masse sur le ct. Enfin, montez le module et alimentez-le.

4 Ecrous nylon4 Entretoises adhsives nylon 10 mm2 Broches en bande scable1 Coupe 17 cm fil cuivre maill 12/10

Liste des composants

R1 = 10 kR2 = 4,7 kR3 = 470 R4 R6 = 10 kR7 = 1 MR8 = 10 kR9-R10 = 470 R11-R12 = 4,7 kR13 = 47 kR14 = 10 kR15 = 4,7 kR16 = 47 kR17 = 10 kR18 = 10 k trimmer multitourR19 = 4,7 k trimmerR20-R21 = 10 kC1 = 470 F 35 lectrolytiqueC2 = 220 F 25 V lectrolytiqueC3 = 100 nF multicoucheC4 = 220 F 25 V lectrolytiqueC5 = 100 nF multicoucheC6 = 10 nF polyesterC7-C8 = 22 pF cramiqueC9 = 10 F 63 V lectrolytiqueC10 = 100 nF multicoucheC11 C13 = 10 F 63 V lectrolytiqueC14 = 100 nF polyesterC15-C16 = 100 F 25 V lectrolytiqueC17-C18 = 100 nF multicoucheU1-U2 = Rgulateur 7805U3 = Intgr QT110U4 = Contrleur MF376U5 = Intgr MAX232U6 = Module AUREL RXDFMD1 = Diode 1N5408D2-D3 = Diode 1N4007T1 T3 = NPN BC547LD1 = LED verteLD2 = LED jauneLD3-LD4 = LED rougesQ1 = Quartz 20 MHzBZ1 = Buzzer sans lectroniqueRL1-RL2 = relais min. 12 V 1 RT pour ciDS1 = Dip-switch 2 micro-inter.

Divers :

1 Module FINGERPRINT 1 Support 2 x 4 broches1 Support 2 x 8 broches1 Support 2 x 14 broches6 Borniers 2 ples3 Borniers 23 ples

1 Connecteur DB9 femelle1 Radiateur ML261 Radiateur ML332 Isolants silicone TO2202 Boulons 3MA x 154 Entretoises nylon hexag. 8 mm

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les caractristiques du lecteur optique ainsi que du module FINGERPRINT.

La ralisation pratique

Arrivs ce point, nous pouvons vo-quer quelques dtails de construction utiles pour raliser correctement lunit centrale. Il faudra, comme lhabi-tude, vous procurer ou raliser le cir-cuit imprim de la figure 9. Les mtho-des habituelles de montage valent ici encore, savoir : monter les com-posants par ordre de hauteur crois-sante, respecter orientation et polarit des semi-conducteurs et des conden-sateurs lectrolytiques, etc. Pour cela, vous utiliserez avec profit les figures 7 et 8. Quant au module hybride HF, on ne peut enfiler ses pattes dans les trous du circuit imprim principal que dans la bonne position. Mme remar-que pour les relais. Pour permettre les connexions dalimentation, des sorties des relais et du senseur, il faut monter des borniers au pas de 5 mm, pour cir-cuit imprim.

Pour le cblage de linterface srielle avec lordinateur optionnel, nous vous conseillons de choisir un connecteur DB9 mle afin de pouvoir ensuite utili-ser un cble prolongateur srie comme ceux permettant la liaison avec un modem srie.

Un soin tout particulier doit tre apport lassemblage du senseur et du dtecteur de proximit (PROX PLATE). Llectrode de ce dernier doit tre place dans limmdiat voisinage du senseur car son rle est de dtecter la prsence de la personne sapprtant placer son doigt sur la vitre du scan-ner. Donc, llectrode peut tre cons-titue par un simple conducteur, par

Figure 9 : Dessin, lchelle 1, du circuit imprimde la centrale de contrle daccs biomtrique.

Figure 10 : Rcapitulation du fonctionnement

Premire mise en marcheLe buzzer met un bip pendant 2 secondes et en mme temps les LED rouge, verte et jaune sallument alors quun balayage a lieu (le scanner lit lempreinte). Si lentre TAMPER est ouverte, le systme est bloqu et la LED rouge est allume. Si lentre TAMPER est ferme, le systme est oprationnel et les LED rouge et verte sont teintes.

Fonctionnement normalSi lon approche le doigt du dtec-teur de proximit, un balayage a lieu. Si lempreinte concide avec une

empreinte disponible en mmoire, le systme met un bip, la LED verte sal-lume, le relais TRUE est activ pen-dant 1 10 secondes (selon le rglage du trimmer R19) et un flux de don-nes srielles contenant lID de lem-preinte est mis. Si lempreinte nest pas disponible en mmoire, le systme nmet aucun signal acoustique, la LED rouge sallume, le relais FALSE est activ pour 3 secondes et un flux de donnes srielles avec un ID 9999 est mis.

Mmorisation dune empreinteActivez la tlcommande clavier en

appuyant sur la touche ENTER pen-dant 3 secondes : un bip long est mis. Appuyez sur SHIFT puis sur F1 puis sur lID que lon veut attri-buer lempreinte (de 0001 0640) puis sur ENTER. Lunit de base allume la LED verte.

Un bip est mis et le premier balayage commence : placez le doigt dans la fentre jusqu ce quun bip se fasse entendre puis retirez le doigt. Aprs 3 secondes environ un bip est mis et le balayage commence : placez le doigt jusqu ce quun bip se fasse entendre puis retirez le doigt.

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exemple une plaque de cuivre ou de fer que lon repliera en anneau en lui donnant le format de la fentre du senseur dans laquelle on le fixera. Pour viter le contact direct, on peut le recouvrir dune fine pellicule plastique qui ne devra pas cependant recouvrir la vitre du scanner. Il existe bien une autre solution consistant fixer sur le sol, devant le senseur, une plaque mtallique mais, ne serait-ce que pour des raisons de connexion lectrique dporte, elle est plus complexe, sans prsenter pour autant un avantage dcisif. Dans tous les cas, llectrode doit tre isole de la terre par

Figure 11 : La section radio.

La section radio

La partie HF de lunit de base tient toute dans un rcep-teur hybride AUREL conu pour recevoir des porteuses 433,92 MHz modules en frquence (FM) par des signaux numriques. Ce composant est trs fiable et per-met de recevoir des impulsions dmodules nettes et propres, pratiquement sans parasites. Ce module AUREL RXDFM3V3, fonctionnant sous 3,3 V, reoit des signaux carrs la frquence de 10 kHz avec une vitesse de 19 200 bits/seconde. Il est trs sensible (100 dBm) et slectif car cest un super-htrodyne : cest pourquoi son taux dmissions harmoniques est galement trs faible ; cela lui a valu une homologation sous la norme CE ETS 300 220. Lentre HF est sur la broche 1 alors que les donnes sont prleves sur la broche 18 (sor-tie du dmodulateur FM/signaux carrs). Il dispose dun squelch efficace permettant de bloquer la dmodulation si le niveau du signal reu ne dpasse pas un certain seuil (rglable par le trimmer R18 reli la broche 8 et la masse : voir schma figure 4).

Ce module est reli la platine principale de lunit de base laide de trois fils :

JP2/14 la borne TXJP2/13 la borne RXJP2/10 la borne GND.

Le module FINGERPRINT

Figure 12 : Le module FINGERPRINT.

Figure 13 : Le dtecteur de proximit

Pour dtecter la prsence dun doigt sur la vitre du scanner, nous avons muni le circuit dun dtecteur de proximit nova-teur bas sur le circuit intgr QUANTUM QT110. Ce circuit intgr contient une interface transfert de charge lectri-que et un discriminateur capa-ble de vrifier que la mme charge

est prleve. Ltage dentre fonc-tionne en mode bidirectionnel et, initialement, il applique un potentiel llectrode connec-te la broche 7. Une fois apprte la partie rceptrice, il attend que la charge lec-trique dpose sur llectrode soit prleve. Bien sr, cela ne

se produira que si une personne relie,

directement ou par un dilectrique, la broche 7 la terre. Lintrt du QT110 est quil se recalibre automa-tiquement en fonction de ce qui est connect comme lectrode la borne PROX PLATE, plaque, fil, anneau, etc. Pour plus de dtails sur le fonc-tionnement du dtecteur de proxi-mit, relire ELM 28, page 54 et sui-vantes.

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du bois, du plastique, du caoutchouc, etc., sinon le fonctionnement sera per-turb et la sensibilit rduite. Noubliez pas de connecter cette lectrode au point PROX PLATE du circuit imprim

Cot de la ralisation*

Tous les composants ncessaires la ralisation de la tlcommande clavier, EF.377, y compris le cir-cuit imprim, le circuit spcialis MF377, le clavier et le botier plas-tique : 730 F. Le circuit imprim seul : 48 F.Le circuit spcialis MF377 seul : 145 F.

Tous les composants, visibles sur la figure 7, ncessaires la rali-sation de lunit de base du con-trle daccs biomtrique, EF.376, y compris le circuit imprim perc et srigraphi, le circuit spcialis MF376, le module FINGERPRINT FDA01 640 empreintes, le scan-neur optique, le cble de liaison au PC et le logiciel de configuration : 5 990 F.Le circuit imprim seul : 144 F.Le circuit spcialis MF376 seul : 145 F.

*Les cots sont indicatifs et nont pour but que de donner une chelle de valeur au lec-teur. La revue ne fournit ni circuit ni compo-sant. Voir les publicits des annonceurs.

seillons de relire larticle Un inter-rupteur command par dtecteur de proximit dans ELM 28, page 54 et suivantes.

La liaison lordinateur

Une fois le cblage termin et lunit centrale alimente (par une alimenta-tion secteur 12 Vcc, 600 mA 330 mA pour la platine et 110 mA pour le scan-ner LED), on peut effectuer le dbo-gage initial de la platine laide dun PC. Pour cela, il suffit de relier lunit centrale lordinateur, de connecter lentre CONFIG la masse et de lancer le programme sur lordinateur. Tout dabord, choisissez le port sriel utilis et paramtrez la vitesse de com-mutation 9 600 bauds.

Aprs avoir confirm, on accde lcran principal prsentant les com-mandes dutilisation normale et le menu de configuration dcrit figure 15.

Le logiciel est toutefois trs intuitif utiliser et il comprend un HELP (aide) expliquant clairement les diverses com-mandes.

C. V.

Figure 14Notre systme de contrle daccs biomtrique est conu pour fonc-tionner de manire autonome, sans tre reli un ordinateur. Ce dernier devient pourtant ncessaire dans deux cas : lorsquon dsire avoir un registre informatique (login) des accs et lorsquon veut modifier les paramtres dacquisition du lecteur biomtrique. A propos de cette der-nire caractristique, il faut prciser que la configuration initiale est dj rgle en usine pour obtenir le maximum de prestations et pour satisfaire tou-tes les applica-tions. Dans tous les cas, cette configuration peut tre modifie en installant et lan-ant sur un PC, dot dune quel-conque version de WINDOWS, le logi-ciel FDA01 Con-fig. Il faut relier

le PC notre unit centrale de con-trle daccs et relier la masse son entre Config (borne CNF) : la LED jaune doit sallumer. Le logiciel est livr avec le senseur.

La photo montre lcran daccueil de FINGERPRINT CONFIGURATION o il est possible de personnaliser les para-mtres de balayage, contraste, lumi-nosit, etc. En particulier, GAIN per-met de rgler la dfinition, le contraste de limage, BRIGHTNESS la lumino-sit, SECURITY LEVEL lexigence ou la tolrance de la vrification.

Figure 15REM File MF376.BAS Date: 26 mars 2001REM Demo Version for Biometric ReaderREM (C) 2001 ELM

OPEN COM1: 9600,N,8,1,ASC,CS0,DS0 FOR RANDOM AS #1

REM Formatage donnes -> Header, numro unit, ID1, ID2, ID3, ID4, CHKCSK

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Nous avons le plaisir de vous prsenter un lecteur dempreintes digitales, hautement fiable, fourni avec systme de dveloppement complet, documentation, logiciels et programme de dmonstration en Visual Basic. Ce systme trouvera son application dans chaque cas o la scurit doit tre renforce.

PB.100A

propre chacun de nous. En effet lempreinte de notre doigt, qui na nulle part son pareil, est un mot de passe

potentiel absolument sr. Preuve en est lutilisation, depuis longtemps, par toutes le polices du monde de la reconnais-sance des empreintes digitales des criminels et des dlin-quants.

Rcemment, on a galement dvelopp la technique de reconnaissance de liris (partie colore de lil), peut-tre encore plus particulier une personne et donc encore plus sr mais ces recherches ne sont pas termines et la tech-nique nest pas, pour linstant, la porte de tous.

Revenons notre application. Sur le march grand public, nous trouvons dores et dj des lecteurs dempreintes digi-tales, principalement destins lauthentification lors de la mise en route de lordinateur (par exemple le login sur le systme multi-utilisateur WinNT ou Win2000) dont cer-tains sont insrs dans le clavier ou dans la souris du PC.

est un fait : lidentifi-cation et lauthentifi-cation sont

devenues des probl-mes dactualit. Les appli-cations pour lesquelles on nous demande un mot de passe ou une cl daccs sont de plus en plus nombreuses.

Songez au nombre de codes que nous devons mmoriser dans une vie : distributeur de monnaie, carte bancaire, verrouillage de lordinateur, du tlphone portable, accs lentre de limmeuble nous pourrions ainsi continuer longtemps. Sans parler du badge magntique, de la carte puce, du transpondeur, etc. Ce besoin ne date pas daujourdhui : comment identifier une personne de manire absolument sre et univoque ?

Une des solutions les plus fiables est sans aucun doute la reconnaissance de lempreinte digitale, une caractristique

WinFingerUn lecteur

dempreintes digitalespour PC

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Les prestations et le degr de fiabilit varient dun produit lautre et selon le type dapplication, surtout en fonction du prix. Un produit servant seulement tablir que lempreinte de lutilisateur actuel est bien celle, mmorise, du propritaire de lappareil, sera moins sophistiqu quun autre destin iden-tifier la personne parmi un grand nom-bre dont on a enregistr les emprein-tes. Les produits conomiques du commerce sont de bas de gamme.

Pour raliser ce systme de dmons-tration nous avons choisi un lecteur de faisceau plus professionnel : le Pre-cise 100A de chez Precise Biometrics (http://www.precisebiometrics.com). Comme ses caractristiques sont sup-rieures par rapport aux produits simi-laires du commerce, il peut tre ga-lement utilis comme base de dpart vers des applications plus volues.

Notre systme ne se limitera donc pas lutilisation du senseur tel quel mais permettra dapprocher de ce que lon peut appeler programmation biom-trique et, par suite, de raliser un programme adapt nimporte quelle application rclamant un contrle pr-cis et fiable des empreintes digitales.

Le SDK

Le lecteur Precise 100A est fourni avec toute la documentation pour la rali-sation des applications. Outre les dri-vers du priphrique, nous trouvons une librairie dynamique DLL appele pb.dll contenant toutes les donnes pour la gestion du lecteur. Grce

Figure 1 : Le lecteur dempreintes digitales.

Le lecteur dempreintes digitales

Caractristiques :

Protection de laccs aux PC sous environnement Win 95/98/NT/2000.Economiseur dcran protg par reconnaissance dempreinte.Simplicit dutilisation.Reconnaissance de lempreinte en temps rel.Sept niveaux de scurit.Contrle simple des fonctions.Protection de lordinateur par empreinte digitale ou mot de passe.Installation simple.Senseur au silicium pour une numrisation et une capture soignes de limage de lempreinte.Pas dalimentation extrieure.Support pour Novell Net Ware.Protection File et disquettes.Protection sites Web.

Spcifications techniques :

Dimensions : 66,5 x 50,2 x 14,7 mm.Poids : 50 g.Rsolution du senseur : 500 dpi.Dimensions du senseur : 15 x 15 mm.Communication : crypte scurit leve entre senseur et PC.Courant : 70 mA.

Performances :

Vrification :

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une nouvelle empreinte est mmorise, limage prsente sur le senseur subit une premire laboration : limage ori-ginale est analyse et on en extrait un template (gabarit), de dimensions plus petites, contenant seulement les informations concernant lempreinte.

Cette opration sappelle enroll (immatriculation). Du point de vue de la mise en uvre, les donnes sont orga-nises sous forme de suite binaire.

La reconnaissance se passe ensuite ainsi : au moyen de la fonction librai-rie, un matching (appairage) entre limage actuelle de lempreinte du doigt pos sur le senseur et tous les templates mmoriss, est effectu.

Si une correspondance est trouve, lusager reconnu est signal. Dans le cas contraire apparat un signal der-reur indiquant que lempreinte nest pas archive.

On le voit, cest assez simple. Il faut encore signaler que tous les templa-tes sont chargs dans la mme cen-trale (RAM) au dbut du programme, pour acclrer le plus possible lopra-tion de reconnaissance. Chaque usa-ger (template) occupe environ 2 ko de mmoire.

Toutes les oprations indiques (essen-tiellement enroll et vrification) sont gres lintrieur de la DLL, cest pourquoi il suffit de les appeler partir de lenvironnement de programmation (dans notre cas Visual Basic, mais cela peut se faire en Visual C++, Delphi, Java, etc.). Le bouton recharge tem-

Figure 2 : Lensemble oprationnel est constitu par le lecteur biomtrique dempreinte USB, et deux outils de dveloppement logiciels subdiviss en deux CD.

Le premier contient tous les drivers Precise Biometrics ncessaires pour fonctionner sous WINDOWS avec des programmes (en anglais !) permettant de protger laccs au PC ou au File.

Le second contient le systme de dveloppement complet (SDK) du senseur Precise 100A USB et une dmonstration en Visual Basic permettant de dvelopper des applications personnalises et de profiter du senseur au maximum.

cette librairie, il est possible de raliser nimporte quel programme exploitant toutes les possibilits de lappareil.

Voyons, avant toute chose, comment se passe la lecture et la comparaison de lempreinte du ct logiciel. Quand

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Les empreintes digitales

Figure 3 : Les empreintes digitales.

La reconnaissance des empreintes digitales, par ses caractristiques, peut tre considre comme un sys-tme didentification personnel hau-tement fiable.

Limportance relle des empreintes digitales est base essentiellement sur le principe dimmutabilit (la configuration et les dtails du des-sin sont permanents et ne chan-gent pas durant la vie), dunicit (la possibilit de variation du dessin de lempreinte est tellement ten-due quon ne retrouve pratiquement jamais deux dessins identiques sur les diffrents doigts dune mme personne ou chez des personnes diffrentes) et de classification (les variations possibles du schma sont limites, cest pourquoi une classifi-cation systmatique de ces configu-rations est possible).

Lapplication des empreintes digita-les aux deux problmes : identifica-tion et reconnaissance, rclame des techniques de comparaison dif-frentes.

Dans le premier cas, il sagit de comparer deux empreintes seule-ment alors que dans le second, il faut une comparaison de type 1 : N, cest--dire que lchantillon den-tre doit tre retrouv parmi un nom-bre lev dempreintes. Il en res-sort videmment que pour la simple vrification on nest pas oblig de mettre en uvre de puissants algo-rithmes de comparaison (mais bien pour lidentification, en revanche).

En effet si une comparaison sin-gulire entre deux empreintes prend seulement 10 msec., la recherche dans une archive (ou banque) de 30 millions dem-preintes prendrait 83,3 heures, soit plus de trois jours (temps inacceptable).

Cest pourquoi il faut concevoir des algorithmes limitant le nombre des comparaisons et, en outre, capables de reconna-tre des images entaches de bruit.

Une empreinte digitale est cons-titue dun ensemble de lignes, appeles ridge line (ligne de crte) se dveloppant en lignes parallles, produisant des inter-

sections ou sinterrompant, en for-mant un dessin appel ridge pattern (chantillon de sillons).

A partir du ridge pattern on peut extraire des informations comme flow line (ligne de flux), ridge count (comptage de sillons), image direction-nelle, singularit, pattern area (aire de modles) et dtails.

Les dtails constituent un facteur extr-mement important pour la discrimina-tion des empreintes.

En effet, les dtails sont des points o les lignes de crte ont un trac inhabi-tuel ou particulier.

Chacun peut tre dcrit comme un vec-teur dot dun attribut qui en dcrit le type.

LENSI (Institut Amricain de Standard National) donne une classification en quatre catgories principales : Termi-naisons, Bifurcation, Trifurcation (cros-sover) ou Indtermin.

Les sept types les plus communs de dtails des empreintes digitales sont reprsents dans la figure illustrant cet encadr.

Le modle didentification des dtails coordonns prvoit de mmoriser pour chaque dtail le type (Teminaison ou Bifurcation), les coordonnes (x, y) et langle que la tangente au dtail forme avec lhorizontale.

La majeure partie des techniques de comparaison des empreintes digitales

bases sur les dtails prvoient une premire phase dextraction com-plte des dtails des deux emprein-tes comparer et ensuite la com-paraison des deux ensembles de dtails extraits.

Si le trac des lignes de crte est examin avec soin, on aperoit en outre des zones o ces lignes ont des tracs particuliers : courbes accentues, terminaisons ou bifur-cations frquentes.

Ces zones sont appeles singula-rits et sont assimilables trois classes distinctes : Core (cur, caractris par un ensemble de cr-tes formant un trac en U), Whorl (structure en O) et Delta (crtes structures comme des parenth-ses).

La partie centrale de lempreinte, o sont normalement situes les singularits, est appele pattern area et elle est constitue de deux lignes principales, appeles type lines (lignes types), individualisa-bles comme les deux lignes internes qui la sparent du reste de lem-preinte.

Les singularits, en union avec la forme et la direction des lignes de crte de laire de modles, consti-tuent les macro-caractristiques de lempreinte sur lesquelles se fon-dent la plupart des systmes de classification des empreintes digita-les.

Une ligne de flux (flow line) est une ligne hypothtique se dvelop-pant paralllement un ensem-ble de crtes contiges. Il sagit de lignes nayant pas de corres-pondance physique et dont la dtermination nest pas univo-que mais dpend des hypoth-ses mises au moment de la localisation.

Limage directionnelle est, finale-ment, un ensemble de vecteurs non orients obtenus par super-position dune grille limage de lempreinte.

Chaque vecteur (ridge direc-tion) est plac sur un nud de la grille et a une direction paral-lle cette ligne de flux qui la traverse.

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plate, au dbut du programme, sert rafrachir tous les templates en mmoire et il est indispensable de luti-liser aprs avoir apport des modifi-cations larchivage des templates des usagers.

Analysons maintenant plus en dtails le programme de dmonstration crit en Visual Basic (en utilisant la librairie pb.dll) dont les sources sont fournies avec le senseur biomtrique.

La prsentationdu programme

Lapplication que nous allons vous pr-senter est simplement une dmonstra-tion de la faon de grer la reconnais-sance dun groupe de personnes au moyen du lecteur dempreintes.

WinFinger (cest le nom du programme en question), permet la configuration dun certain nombre dusagers et la reconnaissance de lun deux laide du senseur biomtrique. Lapplication permet, grce un contrle fentre, style rubrique, la gestion de toutes les fonctionnalits du programme. Trois sections : Principale, Configuration usa-gers et Configuration systme.

La premire section, Principale (figure 6), est une fentre monitor sur lac-tivit du systme. Lempreinte lue actuellement par le senseur y apparat, ainsi que la qualit de lempreinte au moyen dun progress bar (ther-momtre - dont nous parlerons bien-tt), un afficheur fournissant toutes les

informations de fonctionnement et au moyen duquel il est demand dappli-quer le doigt sur le senseur, ventuelle-ment de le dplacer dans une direction et, si lopration de reconnaissance dbute, larrt de cette opration.

Si lempreinte dun usager est disponi-ble en mmoire, le nom et le prnom de celui-ci est visualis. Sinon lindica-tion de non reconnaissance est visua-lise.

En outre on trouve un bouton RECHARGE TEMPLATE, utiliser aprs avoir introduit des modifications la banque de templates des usa-gers (effacement, ajout, modification), avec une des oprations que nous pr-senterons bientt.

Notez bien que tous les vnements, reconnaissance dune empreinte et identification dun usager, sont souli-gns par des sons ; respectivement :

Figure 4 : Liaison du senseur (lecteur) lordinateur par le port USB.Le raccordement du lecteur lordinateur ncessite un port USB, ce qui rend la connexion au PC simple et immdiate. Il suffit de connecter la fiche au port USB disponible larrire de lordinateur.

Figure 5 : Organigramme du programme du SDK.

Comme le montre lorgani-gramme, une fois prsente une image (empreinte) sur le senseur, son template est vrifi par comparaison avec tous les tem-plates en mmoire et, en cas de reconnaissance, la correspon-dance exacte est signale. Dans le cas o aucune correspondance nest trouve, le message dusa-ger non reconnu est visualis.

BIOMTRIE


Important : il faut dabord insrer nom et prnom, ensuite, positionner le doigt et, quand la qualit est suf-fisante, cliquer sur CREER (figure 8). La commande REENREGISTRER EMPREINTE permet de rassocier une nouvelle empreinte un usager dj existant.

- Un bip : empreinte releve, on peut ter le doigt du senseur.

- Deux bips : usager identifi.- Trois bips : aucun usager nest

reconnu.

La section suivante, Configuration usagers (figure 7), on le devine, pr-

sente toutes les commandes pour la gestion des usagers : cration, effacement, liste et rgnration des empreintes (utile si par exemple on veut changer le doigt par lequel se faire reconnatre). En cliquant sur Nouvel usager, il est possible de crer une nouvelle empreinte.

Figure 6 : La fiche Principale (menu WinFinger, onglet Principale) du programme reprsente un moniteur visualisant lactivit du systme : lempreinte est affiche, sa qualit aussi, un b