基于STM32單片機光學指紋識別模塊

1.平臺
首先我使用的是 奮斗 STM32 開發(fā)板 MINI板


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(fā)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(fā)送端接轉接板的接收端，接收端接轉接板的發(fā)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(huán)節(jié)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(fā)送一個字節(jié)的數據
2.使用串口接收一個字節(jié)的數據
這里我使用的STM32單片，所以這兩個程序如下：
// 從 USART1 發(fā)送一個字節(jié)
void USART1_SendByte(unsigned char temp)
{
USART_SendData(USART1, temp);
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
// 從 USART1 讀取一個字節(jié)
unsigned char USART1_ReceivByte()
{
unsigned char recev;
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
recev = USART_ReceiveData(USART1);
return recev;
}

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(fā)送給定的數據包給模塊，發(fā)送的數據已經給我們了，現在我們參看給我們的C例程
//應答包數組
unsigned char dat[18];
//獲得指紋圖像
unsigned char FP_Get_Img[6] ={0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05};
//協議包頭
unsigned char FP_Pack_Head[6] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};
//FINGERPRINT_獲得指紋圖像命令
void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送包頭
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);

for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送命令 0x1d
USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);

for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
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：
//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
unsigned char test_fig()
{
unsigned char fig_dat;
FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
Delay_ms1(20);
fig_dat=dat[9];
return(fig_dat);
}
因此，我們在主函數中可以這樣調用：
void main
{
if（test_fig（）==0）
{
//do something
}
}

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

//添加一個新的指紋
unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user)
{
do
{
FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
} while ( dat[9]!=0x0 ); //檢測是否成功的按了指紋

FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer1中

do
{
FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
} while( dat[9]!=0x0 );

FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer2中

FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(); //轉換成特征碼

FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);

return 0;
}
//存儲模版到特定地址
void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned char ucL_Char)
{
unsigned long temp = 0;
unsigned char i;
FP_Save_Finger[5] = ucH_Char;
FP_Save_Finger[6] = ucL_Char;

for(i=0;i<7;i++) //計算校驗和
temp = temp + FP_Save_Finger[i];

FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校驗數據
FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;


for(i=0;i<6;i++)
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]); //發(fā)送包頭
for(i=0;i<9;i++)
USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]) ;//發(fā)送命令將圖像轉換成特征碼存放CHAR_buffer1

for(i=0;i<12;i++)
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}

8.如何刪除一個模板？
//刪除所有指紋模版
void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送包頭
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);

for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送命令 0x1d
USART1_SendByte(FP_Delet_All_Model[i]);

for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}

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
//搜索全部用戶999枚
void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
{
unsigned char i;
//發(fā)送命令搜索指紋庫
for(i=0;i<6;i++)
{
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
}
for(i=0;i<11;i++)
{
USART1_SendByte(FP_Search[i]);
}

for(i=0;i<16;i++)
{
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
}
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
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_usart.h"
#include "misc.h"
unsigned char dat[18];
//FINGERPRINT通信協議定義
unsigned char FP_Pack_Head[6] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; //協議包頭
unsigned char FP_Get_Img[6] = {0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05}; //獲得指紋圖像
unsigned char FP_Templete_Num[6] ={0x01,0x00,0x03,0x1D,0x00,0x21 }; //獲得模版總數
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
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
unsigned char FP_Img_To_Buffer1[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x01,0x0,0x08}; //將圖像放入到BUFFER1
unsigned char FP_Img_To_Buffer2[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x02,0x0,0x09}; //將圖像放入到BUFFER2
unsigned char FP_Reg_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x05,0x0,0x09}; //將BUFFER1跟BUFFER2合成特征模版
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
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
unsigned char FP_Delete_Model[10]={0x01,0x00,0x07,0x0C,0x0,0x0,0x0,0x1,0x0,0x0}; //刪除指定的模版

//從 USART1 發(fā)送一個字節(jié)
void USART1_SendByte(unsigned char temp)
{
USART_SendData(USART1, temp);
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
//從 USART1 讀取一個字節(jié)
unsigned char USART1_ReceivByte()
{
unsigned char recev;
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
recev = USART_ReceiveData(USART1);
return recev;
}
//FINGERPRINT命令字
//FINGERPRINT_獲得指紋圖像命令
void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送包頭
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);

for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送命令 0x1d
USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);

for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//刪除所有指紋模版
void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送包頭
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);

for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送命令 0x1d
USART1_SendByte(FP_Delet_All_Model[i]);

for(i=0;i<12;i++)//讀回應答信息
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//講圖像轉換成特征碼存放在Buffer1中
void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送包頭
{
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
}
for(i=0;i<7;i++) //發(fā)送命令 將圖像轉換成 特征碼 存放在 CHAR_buffer1
{
USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer1[i]);
}
for(i=0;i<12;i++)//讀應答信息
{
dat[i]=USART1_ReceivByte();//把應答數據存放到緩沖區(qū)
}
}
//將圖像轉換成特征碼存放在Buffer2中
void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送包頭
{
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
}

for(i=0;i<7;i++) //發(fā)送命令 將圖像轉換成 特征碼 存放在 CHAR_buffer1
{
USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer2[i]);
}
for(i=0;i<12;i++)
{
dat[i]=USART1_ReceivByte();//讀回應答信息
}
}
//將BUFFER1 跟 BUFFER2 中的特征碼合并成指紋模版
void FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //包頭
{
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
}
for(i=0;i<6;i++) //命令合并指紋模版
{
USART1_SendByte(FP_Reg_Model[i]);
}

for(i=0;i<12;i++)
{
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
}
//存儲模版到特定地址
void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned char ucL_Char)
{
unsigned long temp = 0;
unsigned char i;
FP_Save_Finger[5] = ucH_Char;
FP_Save_Finger[6] = ucL_Char;


for(i=0;i<7;i++) //計算校驗和
temp = temp + FP_Save_Finger[i];

FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校驗數據
FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;


for(i=0;i<6;i++)
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]); //發(fā)送包頭
for(i=0;i<9;i++)
USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]); //發(fā)送命令 將圖像轉換成 特征碼 存放在 CHAR_buffer1

for(i=0;i<12;i++)
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//獲得指紋模板數量
void FINGERPRINT_Cmd_Get_Templete_Num(void)
{
unsigned int i;
for(i=0;i<6;i++) //包頭
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
//發(fā)送命令 0x1d
for(i=0;i<6;i++)
USART1_SendByte(FP_Templete_Num[i]);

for(i=0;i<12;i++)
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//搜索全部用戶999枚
void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
{
unsigned char i;
//發(fā)送命令搜索指紋庫
for(i=0;i<6;i++)
{
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
}
for(i=0;i<11;i++)
{
USART1_SendByte(FP_Search[i]);
}

for(i=0;i<16;i++)
{
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
}
//搜索用戶0~9枚
void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger_Admin(void)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<6;i++) //發(fā)送命令搜索指紋庫
{
USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
}
for(i=0;i<11;i++)
{
USART1_SendByte(FP_Search_0_9[i]);
}

for(i=0;i<12;i++)
dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//添加一個新的指紋
unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user)
{
do
{
FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
} while ( dat[9]!=0x0 ); //檢測是否成功的按了指紋

FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer1中

do
{
FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //獲得指紋圖像
} while( dat[9]!=0x0 );

FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(); //將圖像轉換成特征碼存放在Buffer2中

FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(); //轉換成特征碼

FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);

return 0;
}
第2個 FPM10A.h
#ifndef _FPM10A_H
#define _FPM10A_H
#include
extern unsigned char dat[18];
extern void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
extern void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1();
extern void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2();
extern void FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model();
extern void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void);
extern void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void);
extern void FINGERPRINT_Cmd_Get_Templete_Num(void);
extern void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger_Admin(void);
extern void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned char ucL_Char);
extern unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user);

extern void USART1_SendByte(unsigned char temp);
extern unsigned char USART1_ReceivByte();
extern void Delay_ms1(uint32_t nCount);
void Delay_nus1(uint32_t nCount)
{
uint32_t j;
while(nCount--)
{
j=8;
while(j--);
}
}
void Delay_ms1(uint32_t nCount)
{
while(nCount--)
Delay_nus1(1100);
}
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
{
unsigned char fig_dat;
FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
Delay_ms1(20);
fig_dat=dat[9];
return(fig_dat);
}
#endif

有了這兩個東西，加入到你的工程中，就可以直接調用啦！