基于STM32单片机开发光学指纹识别模块

基于STM32单片机开发光学指纹识别模块(FPM10A)全教程收藏人：共同成长888
2014-05-08 | 阅：25 转：0 | 来源 | 分享
基于STM32单片机开发光学指纹识
别模块(FPM10A)全教程
1.平台
首先我使用的是奋斗
STM32
开发板 MINI板
光学指纹识别模块（FPM10A）
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，
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：
view source
print?
01.// 从 USART1 发送一个字节
02.void USART1_SendByte(unsigned char temp)
03.{
04. USART_SendData(USART1, temp);
05. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
06.}
07.
08.// 从 USART1 读取一个字节
09.unsigned char USART1_ReceivByte()
10.{
11. unsigned char recev;
12. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
13. recev = USART_ReceiveData(USART1);
14. return recev;
15.}
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：
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
view source
print?
01.//应答包数组
02.unsigned char dat[18];
03.
04.//获得指纹图像
05.
06.unsigned char FP_Get_Img[6]
={0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05};
07.
08.//协议包头
09.
10.unsigned char FP_Pack_Head[6] =
{0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};
11.
12.//FINGERPRINT_获得指纹图像命令
13.void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
14.{
15. unsigned char i;
16.
17. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
18. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
19.
20. for(i=0;i<6;i++) //发送命令 0x1d
21. USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);
22.
23. for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
24. dat[i]=USART1_ReceivByte();
25.}
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：
view source
print?
01.//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
02.unsigned char test_fig()
03.{
04. unsigned char fig_dat;
05. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
06. Delay_ms1(20);
07. fig_dat=dat[9];
08. return(fig_dat);
09.}
10.
11.因此，我们在主函数中可以这样调用：
12.void main
13.{
14. if（test_fig（）==0）
15. {
16. //do something
17. }
18.}
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
view source
print?
01.//添加一个新的指纹
02.unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsign ed char ucL_user)
03.{
04. do
05. {
06. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //获得指纹图像
07. } while ( dat[9]!=0x0 ); //检测是否成功的按了指纹
08.
09. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(); //将图像转换成特征码存放在Buffer1中
10.
11. do
12. {
13. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //获得指纹图像
14. } while( dat[9]!=0x0 );
15.
16. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(); //将图像转换成特征码存放在Buffer2中
18. FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(); //转换成特征码
19.
20. FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);
21.
22. return 0;
23.}
24.
25.//存储模版到特定地址
26.void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned char ucL_Char)
27.{
28. unsigned long temp = 0;
29. unsigned char i;
30.
31. FP_Save_Finger[5] = ucH_Char;
32. FP_Save_Finger[6] = ucL_Char;
33.
34. for(i=0;i<7;i++) //计算校验和
35. temp = temp + FP_Save_Finger[i];
36.
37. FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校验数据
38. FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;
39.
40.
41. for(i=0;i<6;i++)
42. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]); //发送包头
43.
44. for(i=0;i<9;i++)
45. USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]) ;//发送命令将图像转换成特征码存放CHAR_buffer1
46.
47. for(i=0;i<12;i++)
48. dat[i]=USART1_ReceivByte();
49.}
8.如何删除一个模板？
view source
print?
01.//删除所有指纹模版
02.void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
03.{
04. unsigned char i;
06. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
07. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
08.
09. for(i=0;i<6;i++) //发送命令 0x1d
10. USART1_SendByte(FP_Delet_All_Model[i]);
11.
12. for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
13. dat[i]=USART1_ReceivByte();
14.}
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
view source
print?
01.//搜索全部用户999枚
02.void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
03.{
04. unsigned char i;
05. //发送命令搜索指纹库
06. for(i=0;i<6;i++)
07. {
08. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
09. }
10.
11. for(i=0;i<11;i++)
12. {
13. USART1_SendByte(FP_Search[i]);
14. }
15.
16. for(i=0;i<16;i++)
17. {
18. dat[i]=USART1_ReceivByte();
19. }
20.}
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
view source
print?
001.#include "stm32f10x.h"
002.#include "stm32f10x_usart.h"
003.#include "misc.h"
004.unsigned char dat[18];
005.
006.//FINGERPRINT通信协议定义
007.unsigned char FP_Pack_Head[6] =
{0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; //协议包头
008.unsigned char FP_Get_Img[6] =
{0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05}; //获得指纹图像
009.unsigned char FP_Templete_Num[6]
={0x01,0x00,0x03,0x1D,0x00,0x21 }; //获得模版总数
010.unsigned char FP_Search[11]={0x01,0x0,0x08,0x04,0x01,0x0,0 x0,0x03,0xA1,0x0,0xB2}; //搜索指纹搜索范围0 - 929
011.unsigned char FP_Search_0_9[11]={0x01,0x0,0x08,0x04,0x01,0 x0,0x0,0x0,0x13,0x0,0x21};//搜索0-9号指纹
012.unsigned char FP_Img_To_Buffer1[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x0 1,0x0,0x08}; //将图像放入到BUFFER1
013.unsigned char FP_Img_To_Buffer2[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x0 2,0x0,0x09}; //将图像放入到BUFFER2
014.unsigned char FP_Reg_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x05,0x0,0x09 }; //将BUFFER1跟BUFFER2合成特征模版
015.unsigned char FP_Delet_All_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x0d,0x 00,0x11}; //删除指纹模块里所有的模版
016.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017.unsigned char FP_Delete_Model[10]={0x01,0x00,0x07,0x0C,0x0 ,0x0,0x0,0x1,0x0,0x0}; //删除指定的模版
018.
019.
020.//从 USART1 发送一个字节
021.void USART1_SendByte(unsigned char temp)
022.{
023. USART_SendData(USART1, temp);
024. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
025.}
026.
027.//从 USART1 读取一个字节
028.unsigned char USART1_ReceivByte()
029.{
030. unsigned char recev;
031. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
032. recev = USART_ReceiveData(USART1);
033. return recev;
034.}
035.//FINGERPRINT命令字
036.//FINGERPRINT_获得指纹图像命令
037.void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
038.{
039. unsigned char i;
040.
041. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
042. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
043.
044. for(i=0;i<6;i++) //发送命令 0x1d
045. USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);
046.
047. for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
048. dat[i]=USART1_ReceivByte();
049.}
050.
051.//删除所有指纹模版
052.void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
053.{
054. unsigned char i;
055.
056. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
057. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
058.
059. for(i=0;i<6;i++) //发送命令 0x1d
060. USART1_SendByte(FP_Delet_All_Model[i]);
061.
062. for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
063. dat[i]=USART1_ReceivByte();
064.}
065.
066.//讲图像转换成特征码存放在Buffer1中
067.void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(void)
068.{
069. unsigned char i;
070. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
071. {
072. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
073. }
074. for(i=0;i<7;i++) //发送命令将图像转换成特征码存放在CHAR_buffer1
075. {
076. USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer1[i]);
077. }
078. for(i=0;i<12;i++)//读应答信息
079. {
080. dat[i]=USART1_ReceivByte();//把应答数据存放到缓冲区081. }
082.}
083.
084.//将图像转换成特征码存放在Buffer2中
085.void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(void)
086.{
087. unsigned char i;
088. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
089. {
090. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
091. }
092.
093. for(i=0;i<7;i++) //发送命令将图像转换成特征码存放在CHAR_buffer1
094. {
095. USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer2[i]);
096. }
097. for(i=0;i<12;i++)
098. {
099. dat[i]=USART1_ReceivByte();//读回应答信息
100. }
101.}
102.
103.//将BUFFER1 跟 BUFFER2 中的特征码合并成指纹模版
104.void FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(void)
105.{
106. unsigned char i;
107.
108. for(i=0;i<6;i++) //包头
109. {
110. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
111. }
112.
113. for(i=0;i<6;i++) //命令合并指纹模版
114. {
115. USART1_SendByte(FP_Reg_Model[i]);
117.
118. for(i=0;i<12;i++)
119. {
120. dat[i]=USART1_ReceivByte();
121. }
122.}
123.
124.//存储模版到特定地址
125.void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_Char, unsigned charucL_Char)
126.{
127. unsigned long temp = 0;
128. unsigned char i;
129.
130. FP_Save_Finger[5] = ucH_Char;
131. FP_Save_Finger[6] = ucL_Char;
132.
133.
134. for(i=0;i<7;i++) //计算校验和
135. temp = temp + FP_Save_Finger[i];
136.
137. FP_Save_Finger[7]=(temp & 0x00FF00) >> 8; //存放校验数据138. FP_Save_Finger[8]= temp & 0x0000FF;
139.
140.
141. for(i=0;i<6;i++)
142. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]); //发送包头
143.
144. for(i=0;i<9;i++)
145. USART1_SendByte(FP_Save_Finger[i]); //发送命令将图像转换成特征码存放在 CHAR_buffer1
146.
147. for(i=0;i<12;i++)
148. dat[i]=USART1_ReceivByte();
149.}
150.
151.//获得指纹模板数量
152.void FINGERPRINT_Cmd_Get_Templete_Num(void)
153.{
154. unsigned int i;
155.
156. for(i=0;i<6;i++) //包头
157. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
159. //发送命令 0x1d
160. for(i=0;i<6;i++)
161. USART1_SendByte(FP_Templete_Num[i]);
162.
163. for(i=0;i<12;i++)
164. dat[i]=USART1_ReceivByte();
165.}
166.
167.//搜索全部用户999枚
168.void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
169.{
170. unsigned char i;
171. //发送命令搜索指纹库
172. for(i=0;i<6;i++)
173. {
174. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
175. }
176.
177. for(i=0;i<11;i++)
178. {
179. USART1_SendByte(FP_Search[i]);
180. }
181.
182. for(i=0;i<16;i++)
183. {
184. dat[i]=USART1_ReceivByte();
185. }
186.}
187.
188.//搜索用户0~9枚
189.void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger_Admin(void) 190.{
191. unsigned char i;
192. for(i=0;i<6;i++) //发送命令搜索指纹库
193. {
194. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
195. }
196.
197. for(i=0;i<11;i++)
198. {
199. USART1_SendByte(FP_Search_0_9[i]);
200. }
201.
202. for(i=0;i<12;i++)
203. dat[i]=USART1_ReceivByte();
204.}
205.
206.//添加一个新的指纹
207.unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsig ned char ucL_user)
208.{
209. do
210. {
211. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //获得指纹图像
212. } while ( dat[9]!=0x0 ); //检测是否成功的按了指纹
213.
214. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(); //将图像转换成特征码存放在Buffer1中
215.
216. do
217. {
218. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //获得指纹图像
219. } while( dat[9]!=0x0 );
220.
221. FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(); //将图像转换成特征码存放在Buffer2中
222.
223. FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model(); //转换成特征码
224.
225. FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger(ucH_user,ucL_user);
226.
227. return 0;
228.}
第2个 FPM10A.h
view source
print?
01.#ifndef _FPM10A_H
02.#define _FPM10A_H
03.#include <stdint.h>
04.
05.extern unsigned char dat[18];
06.
07.extern void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
08.extern void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1();
09.extern void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2();
10.extern void FINGERPRINT_Cmd_Reg_Model();
11.extern void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void);
12.extern void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void);
13.extern void FINGERPRINT_Cmd_Get_Templete_Num(void);
14.extern void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger_Admin(void);
15.extern void FINGERPRINT_Cmd_Save_Finger( unsigned char ucH_ Char, unsigned charucL_Char);
16.extern unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user ,unsigned charucL_user);
17.
18.
19.extern void USART1_SendByte(unsigned char temp);
20.extern unsigned char USART1_ReceivByte();
21.
22.extern void Delay_ms1(uint32_t nCount);
23.
24.void Delay_nus1(uint32_t nCount)
25.{
26. uint32_t j;
27. while(nCount--)
28. {
29. j=8;
30. while(j--);
31. }
32.}
33.
34.void Delay_ms1(uint32_t nCount)
35.{
36. while(nCount--)
37. Delay_nus1(1100);
38.}
39.
40.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
41.{
42. unsigned char fig_dat;
43. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
44. Delay_ms1(20);
45. fig_dat=dat[9];
46. return(fig_dat);
47.}
48.
49.#endif
有了这两个东西，加入到你的工程中，就可以直接调用啦！。