基于STM32单片机光学指纹识别模块

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
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！