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基于STM32单片机开发光学指纹识别模块（FPM10A）全教程

2016-05-16 来源：eefocus

1.平台

首先我使用的是 奋斗 STM32 开发板 MINI板

基于STM32单片机开发光学指纹识别模块（FPM10A）全教程

光学指纹识别模块（FPM10A）淘宝网址是：http://item.taobao.com/item.htm?id=5380075198

基于STM32单片机开发光学指纹识别模块（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单片机开发光学指纹识别模块（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：

  1. // 从 USART1 发送一个字节
  2. void USART1_SendByte(unsigned char temp)
  3. {
  4. USART_SendData(USART1, temp);
  5. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
  6. }
  7.  
  8. // 从 USART1 读取一个字节
  9. 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. }
  16.  

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单片机开发光学指纹识别模块（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

  1. //应答包数组
  2. unsigned char dat[18];
  3.  
  4. //获得指纹图像
  5.  
  6. unsigned char FP_Get_Img[6] ={0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05};
  7.  
  8. //协议包头
  9.  
  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：

  1. //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
  2. unsigned char test_fig()
  3. {
  4. unsigned char fig_dat;
  5. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
  6. Delay_ms1(20);
  7. fig_dat=dat[9];
  8. return(fig_dat);
  9. }
  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. }
  19.  

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

  1. //添加一个新的指纹
  2. unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_user)
  3. {
  4. do
  5. {
  6. FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(); //获得指纹图像
  7. } while ( dat[9]!=0x0 ); //检测是否成功的按了指纹
  8.  
  9. 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
  17.  
  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. }
  50.  

8.如何删除一个模板？

  1. //删除所有指纹模版
  2. void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
  3. {
  4. unsigned char i;
  5.  
  6. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
  7. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
  8.  
  9. 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. }
  15.  

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

  1. //搜索全部用户999枚
  2. void FINGERPRINT_Cmd_Search_Finger(void)
  3. {
  4. unsigned char i;
  5. //发送命令搜索指纹库
  6. for(i=0;i<6;i++)
  7. {
  8. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
  9. }
  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. }
  21.  

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

  1. #include 'stm32f10x.h'
  2. #include 'stm32f10x_usart.h'
  3. #include 'misc.h'
  4. unsigned char dat[18];
  5.  
  6. //FINGERPRINT通信协议定义
  7. unsigned char FP_Pack_Head[6] = {0xEF,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; //协议包头
  8. unsigned char FP_Get_Img[6] = {0x01,0x00,0x03,0x01,0x0,0x05}; //获得指纹图像
  9. unsigned char FP_Templete_Num[6] ={0x01,0x00,0x03,0x1D,0x00,0x21 }; //获得模版总数
  10. 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
  11. 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
  12. unsigned char FP_Img_To_Buffer1[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x01,0x0,0x08}; //将图像放入到BUFFER1
  13. unsigned char FP_Img_To_Buffer2[7]={0x01,0x0,0x04,0x02,0x02,0x0,0x09}; //将图像放入到BUFFER2
  14. unsigned char FP_Reg_Model[6]={0x01,0x0,0x03,0x05,0x0,0x09}; //将BUFFER1跟BUFFER2合成特征模版
  15. 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
  16. 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
  17. unsigned char FP_Delete_Model[10]={0x01,0x00,0x07,0x0C,0x0,0x0,0x0,0x1,0x0,0x0}; //删除指定的模版
  18.  
  19.  
  20. //从 USART1 发送一个字节
  21. void USART1_SendByte(unsigned char temp)
  22. {
  23. USART_SendData(USART1, temp);
  24. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
  25. }
  26.  
  27. //从 USART1 读取一个字节
  28. unsigned char USART1_ReceivByte()
  29. {
  30. unsigned char recev;
  31. while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
  32. recev = USART_ReceiveData(USART1);
  33. return recev;
  34. }
  35. //FINGERPRINT命令字
  36. //FINGERPRINT_获得指纹图像命令
  37. void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img(void)
  38. {
  39. unsigned char i;
  40.  
  41. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
  42. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
  43.  
  44. for(i=0;i<6;i++) //发送命令 0x1d
  45. USART1_SendByte(FP_Get_Img[i]);
  46.  
  47. for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
  48. dat[i]=USART1_ReceivByte();
  49. }
  50.  
  51. //删除所有指纹模版
  52. void FINGERPRINT_Cmd_Delete_All_Model(void)
  53. {
  54. unsigned char i;
  55.  
  56. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
  57. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
  58.  
  59. for(i=0;i<6;i++) //发送命令 0x1d
  60. USART1_SendByte(FP_Delet_All_Model[i]);
  61.  
  62. for(i=0;i<12;i++)//读回应答信息
  63. dat[i]=USART1_ReceivByte();
  64. }
  65.  
  66. //讲图像转换成特征码存放在Buffer1中
  67. void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1(void)
  68. {
  69. unsigned char i;
  70. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
  71. {
  72. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
  73. }
  74. for(i=0;i<7;i++) //发送命令 将图像转换成 特征码 存放在 CHAR_buffer1
  75. {
  76. USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer1[i]);
  77. }
  78. for(i=0;i<12;i++)//读应答信息
  79. {
  80. dat[i]=USART1_ReceivByte();//把应答数据存放到缓冲区
  81. }
  82. }
  83.  
  84. //将图像转换成特征码存放在Buffer2中
  85. void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer2(void)
  86. {
  87. unsigned char i;
  88. for(i=0;i<6;i++) //发送包头
  89. {
  90. USART1_SendByte(FP_Pack_Head[i]);
  91. }
  92.  
  93. for(i=0;i<7;i++) //发送命令 将图像转换成 特征码 存放在 CHAR_buffer1
  94. {
  95. USART1_SendByte(FP_Img_To_Buffer2[i]);
  96. }
  97. for(i=0;i<12;i++)
  98. {
  99. 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]);
  116. }
  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 char ucL_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]);
  158.  
  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,unsigned 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. }
  229.  

第2个 FPM10A.h

  1. #ifndef _FPM10A_H
  2. #define _FPM10A_H
  3. #include
  4.  
  5. extern unsigned char dat[18];
  6.  
  7. extern void FINGERPRINT_Cmd_Get_Img();
  8. extern void FINGERPRINT_Cmd_Img_To_Buffer1();
  9. 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 char ucL_Char);
  16. extern unsigned char FP_add_new_user(unsigned char ucH_user,unsigned char ucL_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
  50.  
  51.  

有了这两个东西，加入到你的工程中，就可以直接调用啦！

进入单片机查看更多内容>>
STM32 单片机开发 光学指纹识别模块 FPM10A

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