基于STM32单片机光学指纹识别模块(FPM10A)全教程(基于C语言)

本文转载,其来源在参考中:1,稍加修改,因为近期使用到这个模块,故而加以整理!


1.平台

  首先我使用的是 奋斗 STM32 开发板 MINI板
 基于STM32单片机光学指纹识别模块(FPM10A)全教程


2.购买指纹模块,可以获得三份资料

 1.简要使用说明
 2.使用指纹模块的功能函数
 3.FPM10A用户手册.


3.硬件搭建


 根据使用说明:FPM 10A使用标准的串口与外界通信,默认的波特率为57600,可以与任何单片机,ARM,DSP等带串口的设备进行连接,请注意电平转换,连接电脑需要进行电平转换,比如MAX232电路。
FPM10A光学指纹模块共有5个管脚
 1 为 VCC 电源的正极接 3.6V – 5.5V的电压均可。
 2 为 GND 电源的负极 接地。
 3 为 TXD 串口的发送。
 4 为 RXD 串口的接收。
 5 为 NC 悬空不需要使用。


奋斗板上已经有5V的管脚,可以直接供给指纹模块,
这里需要注意的是,指纹模块主要通过串口进行控制,模块和STM32单片机连接的时候,需要进行电平转换,
基于STM32单片机光学指纹识别模块(FPM10A)全教程

这样只要把这个转接板插入STM32,接上5V的电,就可以工作了,将模块的发送端接转接板的接收端,接收端接转接板的发送端。
这样,我们的硬件平台就搭建好了!

4.模块的测试工作

>模块成功上电后,指纹采集窗口会闪一下,表示自检正常,如果不闪,请仔细检查电源,是否接反,接错等。指纹模块使用120MHZ的DSP全速工作,工作时芯片有一些热,经过严格的测试,这是没有问题的可以放心使用,在不使用的时候可以关闭电源,以降低功耗。

5.现在我们要进入编程环节了

>指纹模块主要是通过串口进行控制,所以这里我们需要用到单片机的串口模块。
我们需要用到两个关键函数
1.使用串口发送一个字节的数据
2.使用串口接收一个字节的数据

这里我使用的STM32单片,所以这两个程序如下:

// 从 USART1 发送一个字节
void USART1_SendByte(unsigned char temp)
{
    USART_SendData(USART1, temp);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
// 从 USART1 读取一个字节
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用户手册 我们来实现比对一个指纹(我们这里假设指纹模块中已经存在指纹模板)

首先我们需要让指纹模块检测是否有指纹输入(也就是是否有手指放在指纹模块上检测)
我们来看手册上给的操作说明:

基于STM32单片机光学指纹识别模块(FPM10A)全教程
我们需要发送给定的数据包给模块,发送的数据已经给我们了,现在我们参看给我们的C例程

  //应答包数组
  unsigned char dat[18];
  //获得指纹图像
  unsigned char FP_Get_Img[6] ={0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05};
  //协议包头
  unsigned char FP_Pack_Head[6] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};      
  //FINGERPRINT_获得指纹图像命令
  void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
 {
    unsigned char i;
    for(i=0;i<6;i++) //发送包头
    USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
    for(i=0;i<6;i++) //发送命令 0x1d
    USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);
    for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
    dat[i]=USART1_ReceivByte();
 }
/*说明:这个函数就是检测是否有指纹输入的信息,根据用户手册,当确认码返回值为0时,表示成功录入,所以,我们可以有下面的函数:*/
//检测指纹模块录入指纹情况,返回00表示录入成功;02无手指;03录入失败
unsigned char test_fig()
{
 unsigned char fig_dat;
 FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
 Delay_ms1(20);
 fig_dat=dat[9];
 return(fig_dat);
}

因此,我们在主函数中可以这样调用:

void main
{
     if(test_fig()==0)
     {
        //do something
     }
}

7.如何录入一个新的指纹信息呢?

步骤如下
1.获得指纹图像
2.检测是否成功的按了指纹
3.将图像转换成特征码存放在Buffer1中
4.再次获得指纹图像
5.将图像转换成特征码存放在Buffer2中
6.转换成特征码
7.存储到指定地址上

同样的,根据用户手册,我们可以得到以下这样的模块:

当调用的时候,你只要给这个函数附上两个值就可以了,例如:
unsigned char FP_add_new_user(00,01);
如果你下次再次写入这个地址,以前存储的指纹模板信息将被覆盖

 //添加一个新的指纹
unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user)
{ 
  do
  {                   
     FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();       //获得指纹图像
  } while ( dat[9]!=0x0 );            //检测是否成功的按了指纹 

  FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1();   //将图像转换成特征码存放在Buffer1中

  do
  {
      FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();      //获得指纹图像  
  } while( dat[9]!=0x0 );

  FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2();   //将图像转换成特征码存放在Buffer2中

  FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model();        //转换成特征码

  FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);                          

  return 0;
}
//存储模版到特定地址
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++)   //计算校验和
        temp = temp + FP_Save_Finger[i];

    FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校验数据
    FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;


    for(i=0;i<6;i++)   
        USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);        //发送包头
    for(i=0;i<9;i++)  
      USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]) ;//发送命令将图像转换成特征码存放CHAR_buffer1

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

8.如何删除一个模板?

//删除所有指纹模版
void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
{
    unsigned char i;
    for(i=0;i<6;i++) //发送包头
       USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);

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

 for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
  dat[i]=USART1_ReceivByte();    
}

9.如何获取已经存取的指纹模板信息?

这个模块一共可以存储0~999枚指纹信息

//搜索全部用户999枚
void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
{
   unsigned char i;   
   //发送命令搜索指纹库
   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();
   }
}

根据用户手册,我们可以从应答包中得出模块中已经存在指纹数量的大小

这样,我们就轻松把指纹模块搞定!

下面我附上基于STM32单片机光学指纹识别模块(FPM10A)打包好的函数库
第一个是 FPM10A.c

\#include "stm32f10x.h"
\#include "stm32f10x_usart.h"
\#include "misc.h"
unsigned char dat[18];
//FINGERPRINT通信协议定义
unsigned char FP_Pack_Head[6] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};                    //协议包头
unsigned char FP_Get_Img[6] = {0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05};                       //获得指纹图像
unsigned char FP_Templete_Num[6] ={0x01,0x00,0x03,0x1D,0x00,0x21 };                 //获得模版总数
unsigned char FP_Search[11]={0x01,0x0,0x08,0x04,0x01,0x0,0x0,0x03,0xA1,0x0,0xB2};   //搜索指纹搜索范围0 - 929
unsigned char FP_Search_0_9[11]={0x01,0x0,0x08,0x04,0x01,0x0,0x0,0x0,0x13,0x0,0x21};//搜索0-9号指纹
unsigned char FP_Img_To_Buffer1[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x01,0x0,0x08};     //将图像放入到BUFFER1
unsigned char FP_Img_To_Buffer2[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x02,0x0,0x09};     //将图像放入到BUFFER2
unsigned char FP_Reg_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x05,0x0,0x09};       //将BUFFER1跟BUFFER2合成特征模版
unsigned char FP_Delet_All_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x0d,0x00,0x11};     //删除指纹模块里所有的模版
unsigned char FP_Save_Finger[9]={0x01,0x00,0x06,0x06,0x01,0x00,0x0B,0x00,0x19};  //将BUFFER1中的特征码存放到指定的位置
unsigned char FP_Delete_Model[10]={0x01,0x00,0x07,0x0C,0x0,0x0,0x0,0x1,0x0,0x0};  //删除指定的模版

//从 USART1 发送一个字节
void USART1_SendByte(unsigned char temp)
{
    USART_SendData(USART1, temp);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
//从 USART1 读取一个字节
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_获得指纹图像命令
void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
{
    unsigned char i;
    for(i=0;i<6;i++) //发送包头
       USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);

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

 for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
  dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//删除所有指纹模版
void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
{
    unsigned char i;
    for(i=0;i<6;i++) //发送包头
       USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);

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

 for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
  dat[i]=USART1_ReceivByte();    
}
//讲图像转换成特征码存放在Buffer1中
void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(void)
{
    unsigned char i;
    for(i=0;i<6;i++)    //发送包头
    {
        USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);  
    }
    for(i=0;i<7;i++)   //发送命令 将图像转换成 特征码 存放在 CHAR_buffer1
    {
        USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer1[i]);
    }
 for(i=0;i<12;i++)//读应答信息
 {
   dat[i]=USART1_ReceivByte();//把应答数据存放到缓冲区
 }
}
//将图像转换成特征码存放在Buffer2中
void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(void)
{
     unsigned char i;
     for(i=0;i<6;i++)    //发送包头
     {
       USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);  
     }

     for(i=0;i<7;i++)   //发送命令 将图像转换成 特征码 存放在 CHAR_buffer1
     {
    USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer2[i]);
     }
  for(i=0;i<12;i++)
  {
  dat[i]=USART1_ReceivByte();//读回应答信息
     }
}
//将BUFFER1 跟 BUFFER2 中的特征码合并成指纹模版
void FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(void)
{
    unsigned char i;   
    for(i=0;i<6;i++) //包头
    {
      USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);  
    }
    for(i=0;i<6;i++) //命令合并指纹模版
    {
      USART1_SendByte(FP_Reg_Model[i]);  
    }

 for(i=0;i<12;i++)
 {
  dat[i]=USART1_ReceivByte();
 }
}
//存储模版到特定地址
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++)   //计算校验和
        temp = temp + FP_Save_Finger[i];

    FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校验数据
    FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;


       for(i=0;i<6;i++)   
        USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);        //发送包头
       for(i=0;i<9;i++) 
       USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]);      //发送命令 将图像转换成 特征码 存放在 CHAR_buffer1

    for(i=0;i<12;i++)
          dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//获得指纹模板数量
void FINGERPRINT_Cmd_Get_Templete_Num(void)
{ 
   unsigned int i;
   for(i=0;i<6;i++) //包头
      USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
   //发送命令 0x1d
   for(i=0;i<6;i++)
     USART1_SendByte(FP_Templete_Num[i]);

   for(i=0;i<12;i++)
        dat[i]=USART1_ReceivByte();
}
//搜索全部用户999枚
void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
{
   unsigned char i;   
   //发送命令搜索指纹库
   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();
   }
}
//搜索用户0~9枚
void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger_Admin(void)
{
   unsigned char i;   
   for(i=0;i<6;i++)   //发送命令搜索指纹库
   {
    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();
}
//添加一个新的指纹
unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user)
{ 
  do
  {                   
     FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();       //获得指纹图像
  } while ( dat[9]!=0x0 );            //检测是否成功的按了指纹 

  FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1();   //将图像转换成特征码存放在Buffer1中

  do
  {
      FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();      //获得指纹图像  
  } while( dat[9]!=0x0 );

  FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2();   //将图像转换成特征码存放在Buffer2中

  FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model();        //转换成特征码

  FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);                          

  return 0;
}

第2个 FPM10A.h

\#ifndef _FPM10A_H
\#define _FPM10A_H
\#include <stdint.h> 
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()//检测指纹模块录入指纹情况,返回00表示录入成功;02无手指;03录入失败
{
 unsigned char fig_dat;
 FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
 Delay_ms1(20);
 fig_dat=dat[9];
 return(fig_dat);
}
\#endif

有了这两个东西,加入到你的工程中,就可以直接调用啦!

posted @ 2015-05-23 19:59 YorkYu 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏