使用STM32驱动AS608指纹模块

一，硬件材料准备：
AS608模块，STM32最小系统等。
二，AS608简介
AS608 指纹识别模块主要是指采用了杭州晟元芯片技术有限公司(Synochip)的 AS608 指纹识别芯片而做成的指纹模块。指纹模块供电为3.3V，切记请勿使用5V供电，模块会烧坏！
模块引脚定义：


模块实物图：

1，模块口令与地址
指纹模块系统默认口令为 0，芯片的默认地址为 0Xffffffff,可通过指令修改，数据包的地址域必须与该地址相配，命令包/数据包才被系统接收。
2，系统资源
2.1.缓冲区与指纹库
系统内设有一个 72K 字节的图像缓冲区与二个 512bytes 大小的特征文件缓冲区，名字分别称为：ImageBuffer,CharBuffer1 和 CharBuffer2。用户可以通过指令读写任意一个缓冲区。CharBuffer1 或 CharBuffer2 既可以用于存放普通特征文件也可以用于存放模板特征文件。指纹库容量根据挂接的 FLASH 容量不同而改变，系统会自动判别。指纹模板按照序号存放，序号定义为：0—（N-1）（N 为指纹库容量）。用户只能根据序号访问指纹库内容。
2.2用户记事本
系统在 FLASH 中开辟了一个 512 字节的存储区域作为用户记事本，该记事本逻辑上被分成 16 页，每页 32 字节。上位机可以通过 PS_WriteNotepad 指令和 PS_ReadNotepad 指令访问任意一页。注意写记事本某一页的时候，该页 32 字节的内容被整体写入，原来的内容被覆盖。
2.3.随机数产生器
系统内部集成了硬件 32 位随机数生成器（不需要随机数种子），用户可以通过指令让模块产生一个随机数并上传给上位机。

3
指令格式如下：

注：包长度=包长度至校验和（指令、参数或数据）的总字节数，包含校验和，但
不包含包长度本身的字节数。 校验和是从包标识至校验和之间所有字节之和。
模块应答格式：

确认码定义：
00H：表示指令执行完毕或 OK；
01H：表示数据包接收错误；
02H：表示传感器上没有手指；
03H：表示录入指纹图像失败；
04H：表示指纹图像太干、太淡而生不成特征；
05H：表示指纹图像太湿、太糊而生不成特征；
06H：表示指纹图像太乱而生不成特征；
07H：表示指纹图像正常，但特征点太少（或面积太小）而生不成特征；
08H：表示指纹不匹配；
09H：表示没搜索到指纹；
0aH：表示特征合并失败；
0bH：表示访问指纹库时地址序号超出指纹库范围；
0cH：表示从指纹库读模板出错或无效；
0dH：表示上传特征失败；
0eH：表示模块不能接受后续数据包；
0fH：表示上传图像失败；
10H：表示删除模板失败；
11H：表示清空指纹库失败；
13H：表示口令不正确；
15H：表示缓冲区内没有有效原始图而生不成图像；
18H：表示读写 FLASH 出错；
19H：未定义错误；
1aH：无效寄存器号；
1bH：寄存器设定内容错误号；
1cH：记事本页码指定错误；
1dH：端口操作失败；
1eH：自动注册（enroll）失败；
1fH：指纹库满
29. 20—efH：Reserved。

4，开发指南
4.1.模块地址（大小：4bytes，属性：读写）
模块的默认地址为0xFFFFFFFF，可通过指令修改，数据包的地址域必须与该地址相配，命令包/数据包才被系统接收。注：与上位机通讯必须是默认地址0xFFFFFFFF！
4.2.模块口令（大小：4bytes，属性：写）
系统默认口令为 0，可通过指令修改。若默认口令未被修改，则系统不要求验证口令，上位机和 MCU 与芯片通讯；若口令被修改，则上位机与芯片通讯的第一个指令必须是验证口令，只有口令验证通过后，芯片才接收其它指令。
4.3.数据包大小设置（大小：1bytes，属性：读写）
发送数据包和接收数据包的长度根据该值设定。
4.4波特率系数 N 设置（大小：1bytes，属性：读写）
USART 波特率=N×9600，N=1~12。
4.5安全等级 level 设置（大小：1bytes，属性：读写）
系统根据安全等级设定比对阀值，level=1~5。安全等级为 1 时认假率最高，拒认率最低。安全等级为 5 时认假率最低，拒认率最高。
三，AS608指令详解

确认码=00H 表示录入成功； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=02H 表示传感器上无手指； 
确认码=03H 表示录入不成功； 
sum 指校验和

确认码=00H 表示生成特征成功； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=06H 表示指纹图像太乱而生不成特征；
确认码=07H 表示指纹图像正常，但特征点太少而生不成特征； 
确认码=15H 表示图像缓冲区内没有有效原始图而生不成图像； 
sum 指校验和

确认码=00H 表示指纹匹配； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=08H 表示指纹不匹配； 
sum 指校验和

确认码=00H 表示搜索到； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=09H 表示没搜索到；此时页码与得分为 0 
sum 指校验和

确认码=00H 表示合并成功； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=0aH 表示合并失败（两枚指纹不属于同一手指）； 
sum 指校验和

确认码=00H 表示储存成功； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=0bH 表示 PageID 超出指纹库范围； 
确认码=18H 表示写 FLASH 出错； 
sum 指校验和

⑺ 读出模板 PS_LoadChar
功能说明： 将 flash 数据库中指定 ID 号的指纹模板读入到模板缓冲
区 CharBuffer1 或 CharBuffer2
输入参数： BufferID(缓冲区号)，PageID(指纹库模板号)
返回参数： 确认字
指令代码： 07H

确认码=00H 表示随后发数据包； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=0dH 表示指令执行失败； 
sum 指校验和 
应答之后发送后续数据包

⑼ 下载特征或模板 PS_DownChar
功能说明： 上位机下载特征文件到模块的一个特征缓冲区
输入参数： BufferID(缓冲区号)
返回参数： 确认字
指令代码： 09H

确认码=00H 表示接着发送后续数据包； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=0fH 表示不能发送后续数据包； 
sum 指校验和 
应答之后发送后续数据包 
UART 通讯一个字节含两个像素，每个像素占 4bits

确认码=00H 表示清空成功； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=11H 表示清空失败； 
sum 指校验和

确认码=00H 表示 OK； 
确认码=01H 表示收包有错； 
确认码=1aH 表示寄存器序号有误； 
sum 指校验和 
注：写系统寄存器（PS_WriteReg）指令执行时，先按照原配置进行应答，应
答之后修改系统设置，并将配置记录于 FLASH，系统下次上电后，将按照
新的配置工作。

⒂ 读系统基本参数 PS_ReadSysPara
功能说明：
读取模块的基本参数（波特率，包大小等）。
参数表前 16 个字节存放了模块的基本通讯和配置信息，称为模块的基本
参数
输入参数： none
返回参数： 确认字 + 基本参数（16bytes）
指令代码： 0fH










(23) 端口控制 PS_Port_Control
功能说明：


(25) 读记事本 PS_ReadNotepad
功能说明： 读取 FLASH 用户区的 128bytes 数据
输入参数： none
返回参数： 确认字 + 用户信息


(27) 高速搜索 PS_HighSpeedSearch
功能说明：
以 CharBuffer1 或 CharBuffer2 中的特征文件高速搜索整个或部分指纹
库。若搜索到，则返回页码。
该指令对于的确存在于指纹库中，且登录时质量很好的指纹，会很快给
出搜索结果。
输入参数： BufferID， StartPage(起始页)，PageNum（页数）
返回参数： 确认字，页码（相配指纹模板）


(29) 读有效模板个数 PS_ValidTempleteNum
功能说明： 读有效模板个数
输入参数： none
返回参数： 确认字，有效模板个数 ValidN
指令代码： 1dH
指令包格式：


(31) 读索引表 PS_ReadIndexTable（保留）
功能说明：读取录入模版的索引表。
输入参数： 索引表页码, 页码 0,1,2,3 分别对应模版从 0-256，256-512，
512-768，768-1024 的索引，每 1 位代表一个模版，1 表示对应存储区域
的模版已经录入，0 表示没录入。
返回参数：确认字 + 索引表信息
指令代码： 1FH
指令包格式：


（以上指令摘自芯片手册）
四程序源码：
（先以串口打印数据进行测试）
main.c部分函数：

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include 
#include "delay.h" 	
#include "usart2.h"
#include "as608.h"
#include "key.h"
#include "beep.h"

#define usart2_baund  57600//串口2波特率，根据指纹模块波特率更改
#define usart1_baund  115200//串口1波特率

SysPara AS608Para;//指纹模块AS608参数

u16 flag;

void Add_FR(void);
void Del_FR(u8 num);
void Menu(void);
void press_FR(void);//刷指纹	

int main(void)
{	
	u8 keyvalue;
	delay_init_LDQ();	    //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组
	uart_init(usart1_baund);	//串口初始化为115200   
	
	PS_StaGPIO_Init();
	usart2_init(usart2_baund);
	KEY_Init();
	BEEP_Init();
	while(PS_HandShake(&AS608Addr))//与AS608模块握手
	{
		delay_ms(1000);  
		printf("未检测到指纹模块!!!\r\n");
		printf("尝试连接指纹模块!!!\r\n");
		delay_ms(1000);  	
	}
	
	printf("连接指纹模块成功!!!\r\n");
	AS608Para.flag=PS_ValidTempleteNum(&AS608Para.ValidN);//读库指纹个数
	AS608Para.id_update=AS608Para.ValidN;
	printf("flag= %d\r\n",flag);
	printf(" %d\r\n",AS608Para.flag);
	AS608Para.flag=PS_ReadSysPara(&AS608Para);  //读参数 
	printf(" %d\r\n",AS608Para.flag);
	Menu();
	delay_ms(1000);
	
	while(1)
	{
		Menu();
		
		keyvalue=KEY_Scan(1);
		if(keyvalue==1)
		{
			Add_FR();		//录指纹		
		}
		else if((keyvalue==2)||(keyvalue==3))
		{
			Del_FR(keyvalue);		//删指纹
		}
		if(PS_Sta)	 //检测PS_Sta状态，如果有手指按下
		{
			press_FR();//刷指纹			
		}	
	}
}

void Menu(void)
{
	static vu16 flag1=0;
	if(flag1==2000)
	{
		flag=0;
		printf("请选择功能：\r\n");
		delay_ms(10);
		printf("1：录入指纹\r\n");
		delay_ms(10);
		printf("2：删除指纹\r\n");
		delay_ms(10);
		printf("3：匹配指纹\r\n");
		delay_ms(10);
		printf("4：清空指纹库\r\n");	
		delay_ms(10);
		printf("5：进入正常功能模式：\r\n");
	}
	flag1++;
	delay_ms(1);
}

void ShowErrMessage(u8 infor)
{
	printf("模块返回信息: \" %s\"\r\n",EnsureMessage(infor));
	delay_ms(2);
}

void Normal_Function(void)
{
	printf("请验证指纹！！\r\n");
	Normal_Function_Menu();
	
}
//录指纹
void Add_FR(void)
{
	u8 i,ensure,processnum=0;
	u16 ID;
	while(1)
	{
		switch (processnum)
		{
			case 0:
				i++;	
				printf("请按指纹:\r\n");
				ensure=PS_GetImage();
				if(ensure==0x00) 
				{
					BEEP=1;
					ensure=PS_GenChar(CharBuffer1);//生成特征
					BEEP=0;
					if(ensure==0x00)
					{
						printf("指纹正常\r\n");
						i=0;
						processnum=1;//跳到第二步						
					}
					else
						ShowErrMessage(ensure);				
				}
				else; 
					ShowErrMessage(ensure);						
				break;
			
			case 1:
				i++;
			
				printf("请按再按一次指纹\r\n");
				ensure=PS_GetImage();
				if(ensure==0x00) 
				{
					BEEP=1;
					ensure=PS_GenChar(CharBuffer2);//生成特征
					BEEP=0;
					if(ensure==0x00)
					{
						printf("指纹正常\r\n");
						i=0;
						processnum=2;//跳到第三步
					}
					else 
						ShowErrMessage(ensure);	
				}
				else 
					ShowErrMessage(ensure);		
				break;

			case 2:			
				printf("对比两次指纹\r\n");
				ensure=PS_Match();
				if(ensure==0x00) 
				{			
					printf("对比成功,两次指纹一样\r\n");
					processnum=3;//跳到第四步
				}
				else 
				{			
					printf("对比失败，请重新录入指纹\r\n");
					ShowErrMessage(ensure);
					i=0;
					processnum=0;//跳回第一步		
				}
				delay_ms(1200);
				break;

			case 3:		
				printf("生成指纹模板\r\n");
				ensure=PS_RegModel();
				if(ensure==0x00) 
				{	
					printf("生成指纹模板成功\r\n");
					processnum=4;//跳到第五步
				}
				else 
				{
					processnum=0;
					ShowErrMessage(ensure);
				}
				delay_ms(1200);
				break;
				
			case 4:	
				ID=AS608Para.id_update;
				if(ID>299)
					ID=0;
				printf("自动设置ID= %d \r\n",ID);
				while(!(ID<AS608Para.PS_max));//输入ID必须小于指纹容量的最大值	
				ensure=PS_StoreChar(CharBuffer2,ID);//储存模板
				if(ensure==0x00) 
				{			
					printf("录入指纹成功\r\n");
					ensure=PS_ValidTempleteNum(&AS608Para.ValidN);//读库指纹个数
					AS608Para.id_update=AS608Para.ValidN;
					printf("下一次ID为： %d\r\n",AS608Para.id_update);
					delay_ms(1500);
					return ;
				}
				else 
				{
					processnum=0;
					ShowErrMessage(ensure);
				}					
				break;				
		}
		delay_ms(1000);
		if(i==5)//超过5次没有按手指则退出
		{
			printf("没有手指按下，已自动取消录指纹操作！！！\r\n");
			delay_ms(100);
			break;	
		}				
	}
}

//刷指纹
void press_FR(void)
{
	SearchResult seach;
	u8 ensure;
	ensure=PS_GetImage();
	if(ensure==0x00)//获取图像成功 
	{	
		BEEP=1;//打开蜂鸣器	
		ensure=PS_GenChar(CharBuffer1);
		if(ensure==0x00) //生成特征成功
		{		
			BEEP=0;//关闭蜂鸣器	
			ensure=PS_HighSpeedSearch(CharBuffer1,0,AS608Para.PS_max,&seach);
			if(ensure==0x00)//搜索成功
			{				
				printf("刷指纹成功\r\n");	
			}
			else 
				ShowErrMessage(ensure);					
	  }
		else
			ShowErrMessage(ensure);
	 BEEP=0;//关闭蜂鸣器
	 delay_ms(600);
	}
		
}

//删除指纹
void Del_FR(u8 num)
{
	static u16 delNum=0;
	static u8 delFlag=0;
	static u8 finish=0;
	u8 ensure;
	
	printf("即将删除指纹!!!\r\n");
	delay_ms(50);
	if(num==2)
	{
		printf("是否清除指纹库？请再次按相同键清除！！\r\n");
		delay_ms(10);
		while(1)
		{
			if(KEY_Scan(1)==2)
			{
				delay_ms(10);
				if(KEY1==0) 
				{
					ensure=PS_Empty();//清空指纹库
					printf("已清除指纹库！！！\r\n");
					return ;
				}
			}
			else if(KEY_Scan(1)==1)
			{
				delay_ms(10);
				if(KEY0==0) 
				{					
					printf("取消清除指纹库！！！\r\n");
					return ;
				}
			}
			else;
			delay_ms(1000);
		}
	}
	else if(num==3)
	{
		while(!finish)
		{
			delFlag=KEY_Scan(1);
			switch(delFlag)
			{
L1:			    case 1:
					if(delNum<299)
						delNum++;//删除id+=1的指纹
					else
						delNum=299;
					printf("id=%d\r\n",delNum);
					break;
				case 2:
					if(delNum<290)
						delNum+=10;//删除id+=10的指纹break;
					else
						goto L1;
					printf("id=%d\r\n",delNum);
					break;
				case 3:
					if(delNum>0)
						delNum--;//删除id-=1的指纹
					else
						delNum=0;
					printf("id=%d\r\n",delNum);
					break;
				case 4:
					finish=1;
	//				if(delNum>=10)
	//					delNum-=10;//删除id-=10的指纹
	//				else
	//					delNum=0; //删除id=0的指纹
					break;
				default:delNum=0;break;
			}
		}
		ensure=PS_DeletChar(delNum,1);//删除单个指纹
		delNum=0;
	}
	else
	{
		printf("非法按键！！！\r\n");
		return ;
	}
	if(AS608Para.flag==0)
	{
		printf("删除指纹成功\r\n");	
	}
	else
		ShowErrMessage(ensure);	
	PS_ValidTempleteNum(&AS608Para.ValidN);//读库指纹个数
	delay_ms(50);
}

AS608头文件部分

#ifndef __AS608_H
#define __AS608_H

#include 
#include "stm32f10x.h" 

#define PS_Sta   PAin(6)//读指纹模块状态引脚
#define CharBuffer1 0x01
#define CharBuffer2 0x02

extern u32 AS608Addr;//模块地址

typedef struct  
{
	u16 pageID;//指纹ID
	u16 mathscore;//匹配得分
}SearchResult;

typedef struct
{
	u16 PS_max;		//指纹最大容量
	u8  PS_level;	//安全等级
	u32 PS_addr;
	u8  PS_size;	//通讯数据包大小
	u8  PS_N;		//波特率基数N
	u16 id_update;	//存储id值
	u8  flag;       //执行成功标志
	u16 ValidN;		//模块内有效指纹个数
}SysPara;
void PS_StaGPIO_Init(void);//初始化PA6读状态引脚	
u8 PS_GetImage(void); //录入图像  
u8 PS_GenChar(u8 BufferID);//生成特征 
u8 PS_Match(void);//精确比对两枚指纹特征 
u8 PS_Search(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p);//搜索指纹  
u8 PS_RegModel(void);//合并特征（生成模板）  
u8 PS_StoreChar(u8 BufferID,u16 PageID);//储存模板 
u8 PS_DeletChar(u16 PageID,u16 N);//删除模板 
u8 PS_Empty(void);//清空指纹库   
u8 PS_ValidTempleteNum(u16 *ValidN);//读有效模板个数 
u8 PS_HandShake(u32 *PS_Addr); //与AS608模块握手
const char *EnsureMessage(u8 ensure);//确认码错误信息解析
void Normal_Function_Menu(void);
#endif