光学指纹模块用户手册汇总.doc

光学指纹模块用户手册第1章概述1.1 模块特色FM-70 系列光学指纹模块以高性能高速 DSP 处理器为核心，结合具有公司自主知识产权的光学指纹传感器，在无需上位机参与管理的情况下，具有指纹录入、图像处理、指纹比对、搜索和模板储存等功能的智能型模块和同类指纹产品相比， FM-70 模块具有以下特色：自主知识产权，成像清晰 光学指纹传感器、模块硬件所有技术，均由杭州指安自主开发，获得多项国家专利，光路设计优秀，反应灵敏，指纹适应性强 指纹图像读取时，对干湿手指都有灵敏的反应和判断，获得最佳的成像质量，适用人群广泛也可定制自学习适应功能，根据使用者的习惯、气候等的变化自动调整参数，做到更好的匹配特定绿色 LED 高亮光源，抗衰老性能优 采用特定绿色高亮光源组件，超低光衰，使用寿命更长，性能更持久耐用符合指纹行业现行最高标准 通过国家和公安部安全防范报警系统产品质量监督检验，符合 GA701-2007《指纹防盗锁通用技术条件》标准，可提供检验报告，让您的产品更快捷更方便的通过相关标准检验二次开发应用简单 无需具备指纹识别专业知识即可应用，用户根据 FM-70 模块提供的丰富控制指令，可自行开发出功能强大的指纹识别应用系统。

灵活设置安全等级针对不同应用场合或环境，用户可自行设定 1—5 级的不同安全等级应用范围广泛FM-70 模块应用广泛，只要涉及到授权、管理、开关等方面的功能，均可用 FM-70 模块的指纹识别功能来代替 IC 卡、密码、硬件开关等，适合从低端到高端的所有系统，比如：指纹门锁、保险柜、枪盒、金融等安全领域；门禁系统、工控机、 POS 机、驾培、考勤等身份领域；私人会所、管理软件、授权许可等管理领域；医保领取、养老领取、指纹支付等金融领域 指安科技拥有完备的技术团队，所有员工均来自指纹行业的专业人才，可以对用户开发提供良好的技术支持和售前售中售后服务工作21.2 新特性绿色 LED 背光FM-70 系列模块采用绿色 LED 背光，视觉感受更柔和增加背光长亮模式FM-70 系列模块对用户开放了 LED 背光的控制接口可以实现采集图像过程中， LED 背光 灯保持长亮长亮采集方式通过 “打开指纹照明背景灯 OpenLED ”、 “关闭指纹照明背景灯 CloseLED ”及 “无灯控采集指纹图像 GetImageFree”命令组合来实现） FM-70 系列模块保留了原来的命令接口，利用原来的兼容命令，也可以实现 LED 背光灯闪亮。

闪亮采集方式通过 “录指纹图像 GenImg ”命令来实现）更快的响应速度FM-70 系列模块采用优化的图像采集及预处理驱动程序，其采集图像及图像预处理的过程更节省时间，图像品质更好，响应速度更快 （为了获得更快的响应速度，请采用 “无灯控采集指纹图 GetImageFree” 命令）上电主动握手FM-70 系列模块上电完成初始化后，会主动发送握手标志（ 1 个字节的 0x55），以通知上位机可以开始发送命令单命令完成登记及搜索FM-70 系列模块新增加 “自动登记 AutoLogin ”及 “自动搜索 AutoSearch”命令以便于用户通过一条命令即可完成登记和搜索过程1.3 工作原理我们手指内侧表面的皮肤凹凸不平产生的纹路会形成各种各样的图案，皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，在信息处理中将它们称作 “特征 ”，每个手指的特征都是不同的，也就是说，是唯一的依靠这种唯一性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过对他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份 指纹识别系统通过特殊的光电转换设备和图像处理技术，对指纹进行采集、分析和比对，可以自动、迅速、准确地鉴别出个人身份。

系统主要包括对指纹图像采集、指纹图像处理、特征提取、特征值的比对与匹配等过程指纹图像通过 FM-70 模块的光学组件（如同照相机的拍照功能） ，可以清晰地获得手指的指纹图像指纹特征指纹算法从指纹图像中提取的特征，代表指纹的信息 FM-70 模块提取的指纹特征大小是 256 Bytes， 23个特征文件合成一个指纹模板文件（ 512 Bytes） 指纹的存储、比对和搜索等都是通过操作指纹特征来完成的指纹处理包含两个过程：指纹登录过程和指纹匹配过程［其中指纹匹配分为指纹比对（ 1:1）和指纹搜索（ 1:N ）两种方式］指纹登录时，对每一枚指纹录入 2 次，将 2 次录入的图像进行处理，合成模板存储于模块中指纹匹配时，通过指纹传感器，录入要验证指纹图像并进行处理，然后与模块中的指纹模板进行匹配比较（若与模块中指定的一个模板进行匹配，称为指纹比对方式，即 1:1 方式；若与多个模板进行匹配，称为指纹搜索方式，即 1:N 方式），模块给出匹配结果（通过或失败） 4第 2 章 主要技术指标供电电压： DC 3.8 ~ 7.0V背光颜色：绿色亮灯方式：长亮 /闪烁供电电流： 工作电流： <65mA峰值电流： <95mA 指纹图像录入时间：＜ 0.5 秒窗口面积： 14.5 ╳ 19.4 mm匹配方式：比对方式（ 1:1） 搜索方式（ 1:N ）特征文件： 256 字节模板文件： 512 字节存储容量： 1000 枚安全等级： 5 级（从低到高： 1、 2、3、 4、 5）认假率 (FAR) ： ＜0.001% （安全等级为 3 时）拒真率 (FRR) ： ＜1.0% （安全等级为 3 时）搜索时间： ＜1.0 秒 （ 1:500 时，均值）上位机接口： UART （TTL 逻辑电平）通讯波特率 (UART) ： (9600╳ N)bps 其中 N=1 ～ 12 （默认值 N=6 ，即 57600bps）工作环境： 温 度： -20℃－ +60 ℃ 相对湿度： 40％ RH－ 85％ RH ( 无凝露 )储存环境：温 度： -40℃－ +85 ℃ 相对湿度：＜ 85％ H （无凝露）外形尺寸 (L ╳ W ╳ H) ：一体式： 54 ╳ 20 ╳ 20.5mm5第3章硬件接口3.1 上位机接口 在 PCB 板上，模块与用户设备连接的接口都采用同一个单排插座（ 6 芯 1.25 间距）。

3.2 串行通讯 模块与用户设备采用串行通讯时，接口引脚定义如表 3.1 所示，其实物如 3.1所示表 3.1 串行通讯接口定义引脚号名 称类型功能描述1VtouchIn触摸感应电源输入端 （线色：蓝）2Soutout感应信号输出线色：黄）3VinIn模块电源正输入端 （线色：红）4TDOut串行数据输出 TTL 逻辑电平线色：绿）5RDIn串行数据输入 TTL 逻辑电平线色：白）6GND－信号地内部与电源地连接 （线色：黑）注：类型栏中， in 表示输入到模块， out 从模块输出图 3.1 串行通讯接口实物图硬件连接模块通过串行通讯接口，可直接与 3.3V 或者 5V 电源的单片机或其他 MCU 进行通讯：模块数据发送脚（ 2 脚 TD ）接上位机的数据接收端（ RXD ），模块数据接收脚（ 3 脚 RD）接上位机的数据发送端6（ TXD ） 若需与 RS-232 电平（例如： PC 机）的上位机进行通讯，请在模块与上位机之间增加电平转换电路（例如 ：MAX232 电路）；如 232 电路无法正常接收数据，请确认 RXD 线路上是否存在多个 Master端或其他电路干扰导致。

考虑到整体电路的功耗，指纹模块只有工作和不工作两种状态，没有休眠或待机状态；平常关闭指纹模块电源输入，指纹模块不工作；当单片机（ MCU ）功能中需要接入指纹模块，提供指纹模块电源输入，指纹模块工作，完成相应的命令，如不再使用指纹模块，则切断指纹模块电源，指纹模块模块进入不工作状态 串行协议 采用半双工异步串行通讯默认波特率为 57600bps，可通过命令设置为 9600 ～115200bps 传送的帧格式为 10 位，一位 0 电平起始位， 8 位数据位（低位在前）和一位停止位，无校验位起始位 停止位1 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 110 位帧格式上电延时时间模块上电后，约需 300mS 时间进行初始化工作在此期间，模块不能响应上位机命令模块完成初始化工作后会立即发送一个字节（ 0x55）给上位机，表示模块已经可以正常工作并接收上位机指令3.2.4 电气参数（所有电平以电源/信号地 GND为参考电平）电源输入项目参数单位备注最小典型最大电源电压 Vin3.87.0V正常工作值极 限电压 Vinmax－ 0.39.0V超出此范围可能会造成永久性损坏工作电流 Icc90110130mA峰值电流 Ipeak130mATXD （输出， TTL 逻辑电平）项目条件参数单位备注最小典型最大VOLIOL= －4mA0.4V逻辑 0VOHIOH= 4mA2.43.3V逻辑 1RXD 脚（输入， TTL 逻辑电平）项目 条件 参数 单位 备注7。