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）淘宝网址是：http://item.taobao.com/item.htm?id=5380075198

 

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：

// 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：

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！