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        基于STM32單片機開發光學指紋識別模塊(FPM10A)全教程

        作者: 時間:2016-11-20 來源:網絡 收藏
        1.平臺

        首先我使用的是 奮斗 STM32 開發板 MINI板

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201611/318656.htm

        光學指紋識別模塊FPM10A)淘寶網址是:http://item.taobao.com/item.htm?id=5380075198

        2.購買指紋模塊,可以獲得三份資料

        1.簡要使用說明 2.使用指紋模塊的功能函數 3.FPM10A用戶手冊.
        3.硬件搭建
        根據使用說明:FPM 10A使用標準的串口與外界通信,默認的波特率為57600,可以與任何單片機,ARM,DSP等帶串口的設備進行連接,請注意電平轉換,連接電腦需要進行電平轉換,比如MAX232電路。
        FPM10A光學指紋模塊共有5個管腳
        1 為 VCC 電源的正極接 3.6V – 5.5V的電壓均可。
        2 為 GND 電源的負極 接地。
        3 為 TXD 串口的發送。
        4 為 RXD 串口的接收。
        5 為 NC 懸空不需要使用。
        奮斗板上已經有5V的管腳,可以直接供給指紋模塊,
        這里需要注意的是,指紋模塊主要通過串口進行控制,模塊和STM32單片機連接的時候,需要進行電平轉換,

        這樣只要把這個轉接板插入STM32,接上5V的電,就可以工作了,將模塊的發送端接轉接板的接收端,接收端接轉接板的發送端。

        這樣,我們的硬件平臺就搭建好了!

        4.模塊的測試工作

        模塊成功上電后,指紋采集窗口會閃一下,表示自檢正常,如果不閃,請仔細檢查電源,是否接反,接錯等。指紋模塊使用120MHZ的DSP全速工作,工作時芯片有一些熱,經過嚴格的測試,這是沒有問題的可以放心使用,在不使用的時候可以關閉電源,以降低功耗

        5.現在我們要進入編程環節了

        指紋模塊主要是通過串口進行控制,所以這里我們需要用到單片機的串口模塊。

        我們需要用到兩個關鍵函數

        1.使用串口發送一個字節的數據

        2.使用串口接收一個字節的數據

        這里我使用的STM32單片,所以這兩個程序如下:

        1. // 從 USART1 發送一個字節
        2. void USART1_SendByte(unsigned char temp)
        3. {
        4. USART_SendData(USART1, temp);
        5. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
        6. }
        7. // 從 USART1 讀取一個字節
        8. unsigned char USART1_ReceivByte()
        9. {
        10. unsigned char recev;
        11. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
        12. recev = USART_ReceiveData(USART1);
        13. return recev;
        14. }

        6.查看FPM10A用戶手冊 我們來實現比對一個指紋(我們這里假設指紋模塊中已經存在指紋模板)

        首先我們需要讓指紋模塊檢測是否有指紋輸入(也就是是否有手指放在指紋模塊上檢測)

        我們來看手冊上給的操作說明:

        我們需要發送給定的數據包給模塊,發送的數據已經給我們了,現在我們參看給我們的C例程

        1. //應答包數組
        2. unsigned char dat[18];
        3. //獲得指紋圖像
        4. unsigned char FP_Get_Img[6] ={0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05};
        5. //協議包頭
        6. unsigned char FP_Pack_Head[6] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};
        7. //FINGERPRINT_獲得指紋圖像命令
        8. void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
        9. {
        10. unsigned char i;
        11. for(i=0;i<6;i++) //發送包頭
        12. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        13. for(i=0;i<6;i++) //發送命令 0x1d
        14. USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);
        15. for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
        16. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        17. }

        說明:這個函數就是檢測是否有指紋輸入的信息,根據用戶手冊,當確認碼返回值為0時,表示成功錄入,所以,我們可以有下面的函數:

        1. //檢測指紋模塊錄入指紋情況,返回00表示錄入成功;02無手指;03錄入失敗
        2. unsigned char test_fig()
        3. {
        4. unsigned char fig_dat;
        5. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
        6. Delay_ms1(20);
        7. fig_dat=dat[9];
        8. return(fig_dat);
        9. }
        10. 因此,我們在主函數中可以這樣調用:
        11. void main
        12. {
        13. if(test_fig()==0)
        14. {
        15. //do something
        16. }
        17. }

        7.如何錄入一個新的指紋信息呢?

        步驟如下

        1.獲得指紋圖像

        2.檢測是否成功的按了指紋

        3.將圖像轉換成特征碼存放在Buffer1中

        4.再次獲得指紋圖像

        5.將圖像轉換成特征碼存放在Buffer2中

        6.轉換成特征碼

        7.存儲到指定地址上

        同樣的,根據用戶手冊,我們可以得到以下這樣的模塊:

        當調用的時候,你只要給這個函數附上兩個值就可以了,例如:

        unsigned char FP_add_new_user(00,01);

        如果你下次再次寫入這個地址,以前存儲的指紋模板信息將被覆蓋

        1. //添加一個新的指紋
        2. unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user)
        3. {
        4. do
        5. {
        6. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
        7. } while ( dat[9]!=0x0 ); //檢測是否成功的按了指紋
        8. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer1中
        9. do
        10. {
        11. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
        12. } while( dat[9]!=0x0 );
        13. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer2中
        14. FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(); //轉換成特征碼
        15. FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);
        16. return 0;
        17. }
        18. //存儲模版到特定地址
        19. void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned char ucL_Char)
        20. {
        21. unsigned long temp = 0;
        22. unsigned char i;
        23. FP_Save_Finger[5] = ucH_Char;
        24. FP_Save_Finger[6] = ucL_Char;
        25. for(i=0;i<7;i++) //計算校驗和
        26. temp = temp + FP_Save_Finger[i];
        27. FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校驗數據
        28. FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;
        29. for(i=0;i<6;i++)
        30. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]); //發送包頭
        31. for(i=0;i<9;i++)
        32. USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]) ;//發送命令將圖像轉換成特征碼存放CHAR_buffer1
        33. for(i=0;i<12;i++)
        34. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        35. }

        8.如何刪除一個模板?

        1. //刪除所有指紋模版
        2. void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
        3. {
        4. unsigned char i;
        5. for(i=0;i<6;i++) //發送包頭
        6. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        7. for(i=0;i<6;i++) //發送命令 0x1d
        8. USART1_SendByte(FP_Delet_All_Model[i]);
        9. for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
        10. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        11. }

        9.如何獲取已經存取的指紋模板信息?

        這個模塊一共可以存儲0~999枚指紋信息

        1. //搜索全部用戶999枚
        2. void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
        3. {
        4. unsigned char i;
        5. //發送命令搜索指紋庫
        6. for(i=0;i<6;i++)
        7. {
        8. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        9. }
        10. for(i=0;i<11;i++)
        11. {
        12. USART1_SendByte(FP_Search[i]);
        13. }
        14. for(i=0;i<16;i++)
        15. {
        16. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        17. }
        18. }

        根據用戶手冊,我們可以從應答包中得出模塊中已經存在指紋數量的大小

        這樣,我們就輕松把指紋模塊搞定!

        下面我附上基于STM32單片機光學指紋識別模塊(FPM10A)打包好的函數庫

        第一個是 FPM10A.c

        1. #include "stm32f10x.h"
        2. #include "stm32f10x_usart.h"
        3. #include "misc.h"
        4. unsigned char dat[18];
        5. //FINGERPRINT通信協議定義
        6. unsigned char FP_Pack_Head[6] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; //協議包頭
        7. unsigned char FP_Get_Img[6] = {0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05}; //獲得指紋圖像
        8. unsigned char FP_Templete_Num[6] ={0x01,0x00,0x03,0x1D,0x00,0x21 }; //獲得模版總數
        9. unsigned char FP_Search[11]={0x01,0x0,0x08,0x04,0x01,0x0,0x0,0x03,0xA1,0x0,0xB2}; //搜索指紋搜索范圍0 - 929
        10. unsigned char FP_Search_0_9[11]={0x01,0x0,0x08,0x04,0x01,0x0,0x0,0x0,0x13,0x0,0x21};//搜索0-9號指紋
        11. unsigned char FP_Img_To_Buffer1[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x01,0x0,0x08}; //將圖像放入到BUFFER1
        12. unsigned char FP_Img_To_Buffer2[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x02,0x0,0x09}; //將圖像放入到BUFFER2
        13. unsigned char FP_Reg_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x05,0x0,0x09}; //將BUFFER1跟BUFFER2合成特征模版
        14. unsigned char FP_Delet_All_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x0d,0x00,0x11}; //刪除指紋模塊里所有的模版
        15. unsigned char FP_Save_Finger[9]={0x01,0x00,0x06,0x06,0x01,0x00,0x0B,0x00,0x19}; //將BUFFER1中的特征碼存放到指定的位置
        16. unsigned char FP_Delete_Model[10]={0x01,0x00,0x07,0x0C,0x0,0x0,0x0,0x1,0x0,0x0}; //刪除指定的模版
        17. //從 USART1 發送一個字節
        18. void USART1_SendByte(unsigned char temp)
        19. {
        20. USART_SendData(USART1, temp);
        21. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
        22. }
        23. //從 USART1 讀取一個字節
        24. unsigned char USART1_ReceivByte()
        25. {
        26. unsigned char recev;
        27. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
        28. recev = USART_ReceiveData(USART1);
        29. return recev;
        30. }
        31. //FINGERPRINT命令字
        32. //FINGERPRINT_獲得指紋圖像命令
        33. void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
        34. {
        35. unsigned char i;
        36. for(i=0;i<6;i++) //發送包頭
        37. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        38. for(i=0;i<6;i++) //發送命令 0x1d
        39. USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);
        40. for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
        41. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        42. }
        43. //刪除所有指紋模版
        44. void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
        45. {
        46. unsigned char i;
        47. for(i=0;i<6;i++) //發送包頭
        48. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        49. for(i=0;i<6;i++) //發送命令 0x1d
        50. USART1_SendByte(FP_Delet_All_Model[i]);
        51. for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
        52. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        53. }
        54. //講圖像轉換成特征碼存放在Buffer1中
        55. void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(void)
        56. {
        57. unsigned char i;
        58. for(i=0;i<6;i++) //發送包頭
        59. {
        60. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        61. }
        62. for(i=0;i<7;i++) //發送命令 將圖像轉換成 特征碼 存放在 CHAR_buffer1
        63. {
        64. USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer1[i]);
        65. }
        66. for(i=0;i<12;i++)//讀應答信息
        67. {
        68. dat[i]=USART1_ReceivByte();//把應答數據存放到緩沖區
        69. }
        70. }
        71. //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer2中
        72. void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(void)
        73. {
        74. unsigned char i;
        75. for(i=0;i<6;i++) //發送包頭
        76. {
        77. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        78. }
        79. for(i=0;i<7;i++) //發送命令 將圖像轉換成 特征碼 存放在 CHAR_buffer1
        80. {
        81. USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer2[i]);
        82. }
        83. for(i=0;i<12;i++)
        84. {
        85. dat[i]=USART1_ReceivByte();//讀回應答信息
        86. }
        87. }
        88. //將BUFFER1 跟 BUFFER2 中的特征碼合并成指紋模版
        89. void FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(void)
        90. {
        91. unsigned char i;
        92. for(i=0;i<6;i++) //包頭
        93. {
        94. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        95. }
        96. for(i=0;i<6;i++) //命令合并指紋模版
        97. {
        98. USART1_SendByte(FP_Reg_Model[i]);
        99. }
        100. for(i=0;i<12;i++)
        101. {
        102. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        103. }
        104. }
        105. //存儲模版到特定地址
        106. void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned char ucL_Char)
        107. {
        108. unsigned long temp = 0;
        109. unsigned char i;
        110. FP_Save_Finger[5] = ucH_Char;
        111. FP_Save_Finger[6] = ucL_Char;
        112. for(i=0;i<7;i++) //計算校驗和
        113. temp = temp + FP_Save_Finger[i];
        114. FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校驗數據
        115. FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;
        116. for(i=0;i<6;i++)
        117. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]); //發送包頭
        118. for(i=0;i<9;i++)
        119. USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]); //發送命令 將圖像轉換成 特征碼 存放在 CHAR_buffer1
        120. for(i=0;i<12;i++)
        121. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        122. }
        123. //獲得指紋模板數量
        124. void FINGERPRINT_Cmd_Get_Templete_Num(void)
        125. {
        126. unsigned int i;
        127. for(i=0;i<6;i++) //包頭
        128. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        129. //發送命令 0x1d
        130. for(i=0;i<6;i++)
        131. USART1_SendByte(FP_Templete_Num[i]);
        132. for(i=0;i<12;i++)
        133. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        134. }
        135. //搜索全部用戶999枚
        136. void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
        137. {
        138. unsigned char i;
        139. //發送命令搜索指紋庫
        140. for(i=0;i<6;i++)
        141. {
        142. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        143. }
        144. for(i=0;i<11;i++)
        145. {
        146. USART1_SendByte(FP_Search[i]);
        147. }
        148. for(i=0;i<16;i++)
        149. {
        150. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        151. }
        152. }
        153. //搜索用戶0~9枚
        154. void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger_Admin(void)
        155. {
        156. unsigned char i;
        157. for(i=0;i<6;i++) //發送命令搜索指紋庫
        158. {
        159. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
        160. }
        161. for(i=0;i<11;i++)
        162. {
        163. USART1_SendByte(FP_Search_0_9[i]);
        164. }
        165. for(i=0;i<12;i++)
        166. dat[i]=USART1_ReceivByte();
        167. }
        168. //添加一個新的指紋
        169. unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user)
        170. {
        171. do
        172. {
        173. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
        174. } while ( dat[9]!=0x0 ); //檢測是否成功的按了指紋
        175. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer1中
        176. do
        177. {
        178. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
        179. } while( dat[9]!=0x0 );
        180. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer2中
        181. FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(); //轉換成特征碼
        182. FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);
        183. return 0;
        184. }

        第2個 FPM10A.h

        1. #ifndef _FPM10A_H
        2. #define _FPM10A_H
        3. #include
        4. extern unsigned char dat[18];
        5. extern void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
        6. extern void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1();
        7. extern void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2();
        8. extern void FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model();
        9. extern void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void);
        10. extern void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void);
        11. extern void FINGERPRINT_Cmd_Get_Templete_Num(void);
        12. extern void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger_Admin(void);
        13. extern void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned char ucL_Char);
        14. extern unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user);
        15. extern void USART1_SendByte(unsigned char temp);
        16. extern unsigned char USART1_ReceivByte();
        17. extern void Delay_ms1(uint32_t nCount);
        18. void Delay_nus1(uint32_t nCount)
        19. {
        20. uint32_t j;
        21. while(nCount--)
        22. {
        23. j=8;
        24. while(j--);
        25. }
        26. }
        27. void Delay_ms1(uint32_t nCount)
        28. {
        29. while(nCount--)
        30. Delay_nus1(1100);
        31. }
        32. unsigned char test_fig()//檢測指紋模塊錄入指紋情況,返回00表示錄入成功;02無手指;03錄入失敗
        33. {
        34. unsigned char fig_dat;
        35. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
        36. Delay_ms1(20);
        37. fig_dat=dat[9];
        38. return(fig_dat);
        39. }
        40. #endif

        有了這兩個東西,加入到你的工程中,就可以直接調用啦!



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