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传感器模块编程实践(一)AS608指纹模块简介及驱动源码

news 2025/5/15 1:03:59

文章目录

    • 一.概要
    • 二.AS608模块主要技术指标
    • 三.AS608模块接线说明
    • 四.AS608模块通讯协议介绍
    • 五.AS608模块指纹录入与刷指纹流程
    • 六.STM32单片机与AS608模块指纹录入与刷指纹实验
      • 1.硬件准备
      • 2.软件工程
      • 3.软件主要代码
      • 4.实验效果
    • 七.CubeMX工程源代码下载
    • 八.小结

一.概要

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，模块厂商只是基于该芯片设计外围电路，集成一个可供2次开发的指纹模块。
AS608 指纹识别模块是一款高性能的光学指纹识别模块。芯片内置DSP 运算单元，集成了指纹识别算法，能高效快速采集图像并识别指纹特征。模块配备了串口、USB 通讯接口，只需通过简单的串口、USB 按照通讯协议便可控制模块，本模块可应用于各种考勤机、保险箱柜、指纹门禁系统、指纹锁等场合。

在这里插入图片描述

二.AS608模块主要技术指标

在这里插入图片描述

三.AS608模块接线说明

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

AS608模块与单片机只要4根线就能连接

单片机开发板 指纹模块
3.3V-----------------------红色线
GND----------------------黑色线
PA9-----------------------白色线
PA10---------------------黄色线

四.AS608模块通讯协议介绍

串口通讯参数：57600波特率，8位数据，1位停止位，无校验。

MCU与模块通讯发送与接收模块指令和数据按照模块指令格式打包，MCU对接收到的数据包数据解析也按照模块指令格式。
模块指令格式分为三种：命令包格式、数据包格式、结束包格式。
一般指令包是由MCU发送到模块上，模块接收到指令包后，返回对应的数据包。
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。
模块芯片地址在没有生成之前为缺省的 0xFFFFFFFF，一旦MCU通过指令配置了新的芯片地址，则所有的数据包都必须按照生成的地址收发，模块将拒绝地址错误的数据包，一般我们都是以默认0xFFFFFFFF为地址，不需要配置地址。

命令包格式:
在这里插入图片描述

常用命令集及功能描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

数据包格式:
在这里插入图片描述

结束包格式:
在这里插入图片描述

模块应答是将有关命令执行情况与结果上报给MCU，应答包含有参数，并可跟后续数据包。
MCU只有在收到模块的应答包后才能确认模块收包情况与指令执行情况。模块应答包中包含一个参数：确认码。确认码表示执行指令完毕的情况。

模块应答包格式:
在这里插入图片描述

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；
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；

我们以录入图像为例，具体收发指令协议如下：
在这里插入图片描述

五.AS608模块指纹录入与刷指纹流程

单片机与AS608模块握手成功之后，说明通讯没问题，就可以进行指纹录入与刷指纹的操作。

指纹录入操作流程

在系统里面录入指纹信息主要以下步骤:
录入图像->生成特征->快速查找图像->自动注册模板。
在这里插入图片描述
录指纹代码实现


//录指纹
void Add_FR(void)
{uint8_t i=0,ensure ,processnum=0;uint16_t ID;while(1){switch (processnum){case 0:i++;OLED_ShowCHinese(36,3,5);//请OLED_ShowCHinese(52,3,6);//按OLED_ShowCHinese(68,3,7);//手OLED_ShowCHinese(84,3,8);//指ensure=GZ_GetImage();if(ensure==0x00) {ensure=GZ_GenChar(CharBuffer1);//生成特征if(ensure==0x00){i=0;processnum=1;//跳到第二步						}			}						break;case 1:i++;ensure=GZ_GetImage();if(ensure==0x00) {ensure=GZ_GenChar(CharBuffer2);//生成特征			if(ensure==0x00){i=0;processnum=2;//跳到第三步}}	break;case 2:ensure=GZ_Match();if(ensure==0x00) {processnum=3;//跳到第四步}else {i=0;processnum=0;//跳回第一步		}HAL_Delay(1000);break;case 3:ensure=GZ_RegModel();if(ensure==0x00) {processnum=4;//跳到第五步}else {processnum=0;}HAL_Delay(1000);break;case 4:	ID=0;ensure=GZ_StoreChar(CharBuffer2,ID);//储存模板if(ensure==0x00) {			OLED_ShowCHinese(36,3,9);//录OLED_ShowCHinese(52,3,10);//入OLED_ShowCHinese(68,3,11);//成OLED_ShowCHinese(84,3,12);//功GZ_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数HAL_Delay(1500);//延时后清除显示	return ;}else {processnum=0;}					break;				}HAL_Delay(800);if(i==10)//超过10次没有按手指则退出{OLED_ShowCHinese(36,3,13);//录OLED_ShowCHinese(52,3,14);//入OLED_ShowCHinese(68,3,15);//超OLED_ShowCHinese(84,3,16);//时break;	}				}
}

刷指纹流程

刷指纹，就是匹配已经存进去的指纹数据，高速搜索指纹库数据进行匹配，匹配得分高，说明刷的指纹跟录入指纹一致。
录入图像->生成特征->高速搜索指纹库进行匹配。
在这里插入图片描述
刷指纹代码实现

//刷指纹
void press_FR(void)
{SearchResult seach;uint8_t ensure;char *str;OLED_ShowCHinese(36,3,17);//请OLED_ShowCHinese(52,3,18);//刷OLED_ShowCHinese(68,3,19);//指OLED_ShowCHinese(84,3,20);//纹ensure=GZ_GetImage();if(ensure==0x00)//获取图像成功 {	ensure=GZ_GenChar(CharBuffer1);if(ensure==0x00) //生成特征成功{		ensure=GZ_HighSpeedSearch(CharBuffer1,0,300,&seach);if(ensure==0x00)//搜索成功{	if(seach.mathscore>100)匹配得分大于100，说明匹配成功{OLED_ShowCHinese(52,6,21);//匹OLED_ShowCHinese(68,6,22);//配HAL_Delay(20000);}else{OLED_ShowCHinese(52,6,23);//错OLED_ShowCHinese(68,6,24);//误}}else{OLED_ShowCHinese(52,6,23);//错OLED_ShowCHinese(68,6,24);//误}}}}

六.STM32单片机与AS608模块指纹录入与刷指纹实验

1.硬件准备

STLINK接STM32F103C8T6开发板，STLINK接电脑USB口。

指纹模块与单片机开发板接线：
单片机开发板
3.3V-----------------------模块红色线
GND----------------------模块黑色线
PA9-----------------------模块白色线
PA10---------------------模块黄色线

在这里插入图片描述

2.软件工程

打开STM32CubeMX软件,新建工程
在这里插入图片描述
Part Number处输入STM32F103C8，再双击就创建新的工程
在这里插入图片描述
配置下载口引脚
在这里插入图片描述
配置外部晶振引脚
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配置系统主频
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配置串口1，57600波特率，8位数据，1位停止位，无校验
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串口1中断使能
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配置工程文件名，保存路径，KEIL5工程输出方式
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生成工程
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用Keil5打开工程
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添加代码
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添加串口中断接收相关代码
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空闲中断使能
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添加应用相关代码
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3.软件主要代码

串口数据接收相关代码

uint8_t aRxBuffer[RXBUFFERSIZE];//接收缓冲
uint8_t RX_len;//接收字节计数
void UsartReceive_IDLE(UART_HandleTypeDef *huart)//空闲中断回调函数
{__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart1); //清除中断RX_len = RXBUFFERSIZE - huart1.RxXferCount; //计算接收数据长度HAL_UART_AbortReceive_IT(huart); //终止接收HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t*)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE); //接收完数据后再次打开中断接收函数
}/*** @brief  Start Receive operation in interrupt mode.* @note   This function could be called by all HAL UART API providing reception in Interrupt mode.* @note   When calling this function, parameters validity is considered as already checked,*         i.e. Rx State, buffer address, ...*         UART Handle is assumed as Locked.* @param  huart UART handle.* @param  pData Pointer to data buffer (u8 or u16 data elements).* @param  Size  Amount of data elements (u8 or u16) to be received.* @retval HAL status*/
HAL_StatusTypeDef UART_Start_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
{huart->pRxBuffPtr = pData;huart->RxXferSize = Size;huart->RxXferCount = Size;huart->ErrorCode = HAL_UART_ERROR_NONE;huart->RxState = HAL_UART_STATE_BUSY_RX;/* Process Unlocked */__HAL_UNLOCK(huart);/* Enable the UART Parity Error Interrupt */__HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_PE);/* Enable the UART Error Interrupt: (Frame error, noise error, overrun error) */__HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_ERR);/* Enable the UART Data Register not empty Interrupt */__HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_RXNE);__HAL_UART_ENABLE_IT(huart, UART_IT_IDLE);//空闲中断打开，为了方便收一帧数据，串口接收的时候空闲，说明收到完整一帧数据return HAL_OK;
}

main函数代码

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();//8M外部晶振，72M主频/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();//串口1配置，PA9-> USART1_TX，PA10-> USART1_RX ，57600波特率，8位数据，1位停止位，无校验/* USER CODE BEGIN 2 */if (HAL_UART_Receive_IT(&huart1, (uint8_t *)aRxBuffer, RXBUFFERSIZE) != HAL_OK)//接收中断打开,空闲中断打开{}OLED_Init();//OLED初始化OLED_Clear();//清屏/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE */OLED_Clear();//清屏OLED_ShowCHinese(18,0,0);//光OLED_ShowCHinese(36,0,1);//子OLED_ShowCHinese(54,0,2);//物OLED_ShowCHinese(72,0,3);//联OLED_ShowCHinese(90,0,4);//网/* USER CODE BEGIN 3 */while(GZ_HandShake(&AS608Addr))//与AS608模块握手{HAL_Delay(1000);//等待1秒	  }HAL_Delay(100);GZ_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数GZ_ReadSysPara(&AS608Para);  //读AS608模块参数 Add_FR();//录入指纹HAL_Delay(1000);while(1){press_FR();//刷指纹}}/* USER CODE END 3 */
}

AS608配置相关

//录入图像 GZ_GetImage
//功能:探测手指，探测到后录入指纹图像存于ImageBuffer。 
//模块返回确认字
uint8_t GZ_GetImage(void)
{uint16_t temp;uint8_t  ensure;uint8_t  *data;SendHead();SendAddr();SendFlag(0x01);//命令包标识SendLength(0x03);Sendcmd(0x01);temp =  0x01+0x03+0x01;SendCheck(temp);data=JudgeStr(2000);if(data)ensure=data[9];elseensure=0xff;return ensure;
}
//生成特征 GZ_GenChar
//功能:将ImageBuffer中的原始图像生成指纹特征文件存于CharBuffer1或CharBuffer2			 
//参数:BufferID --> charBuffer1:0x01	charBuffer1:0x02												
//模块返回确认字
uint8_t GZ_GenChar(uint8_t BufferID)
{uint16_t temp;uint8_t  ensure;uint8_t  *data;SendHead();SendAddr();SendFlag(0x01);//命令包标识SendLength(0x04);Sendcmd(0x02);Com_SendData(BufferID);temp = 0x01+0x04+0x02+BufferID;SendCheck(temp);data=JudgeStr(2000);if(data)ensure=data[9];elseensure=0xff;return ensure;
}
//精确比对两枚指纹特征 GZ_Match
//功能:精确比对CharBuffer1 与CharBuffer2 中的特征文件 
//模块返回确认字
uint8_t GZ_Match(void)
{uint16_t temp;uint8_t  ensure;uint8_t  *data;SendHead();SendAddr();SendFlag(0x01);//命令包标识SendLength(0x03);Sendcmd(0x03);temp = 0x01+0x03+0x03;SendCheck(temp);data=JudgeStr(2000);if(data)ensure=data[9];elseensure=0xff;return ensure;
}
//搜索指纹 GZ_Search
//功能:以CharBuffer1或CharBuffer2中的特征文件搜索整个或部分指纹库.若搜索到，则返回页码。			
//参数:  BufferID @ref CharBuffer1	CharBuffer2
//说明:  模块返回确认字，页码（相配指纹模板）
uint8_t GZ_Search(uint8_t BufferID,uint16_t StartPage,uint16_t PageNum,SearchResult *p)
{uint16_t temp;uint8_t  ensure;uint8_t  *data;SendHead();SendAddr();SendFlag(0x01);//命令包标识SendLength(0x08);Sendcmd(0x04);Com_SendData(BufferID);Com_SendData(StartPage>>8);Com_SendData(StartPage);Com_SendData(PageNum>>8);Com_SendData(PageNum);temp = 0x01+0x08+0x04+BufferID+(StartPage>>8)+(uint8_t)StartPage+(PageNum>>8)+(uint8_t)PageNum;SendCheck(temp);data=JudgeStr(2000);if(data){ensure = data[9];p->pageID   =(data[10]<<8)+data[11];p->mathscore=(data[12]<<8)+data[13];	}elseensure = 0xff;return ensure;	
}
//录指纹
void Add_FR(void)
{uint8_t i=0,ensure ,processnum=0;uint16_t ID;while(1){switch (processnum){case 0:i++;OLED_ShowCHinese(36,3,5);//请OLED_ShowCHinese(52,3,6);//按OLED_ShowCHinese(68,3,7);//手OLED_ShowCHinese(84,3,8);//指ensure=GZ_GetImage();if(ensure==0x00) {ensure=GZ_GenChar(CharBuffer1);//生成特征if(ensure==0x00){i=0;processnum=1;//跳到第二步						}			}						break;case 1:i++;ensure=GZ_GetImage();if(ensure==0x00) {ensure=GZ_GenChar(CharBuffer2);//生成特征			if(ensure==0x00){i=0;processnum=2;//跳到第三步}}	break;case 2:ensure=GZ_Match();if(ensure==0x00) {processnum=3;//跳到第四步}else {i=0;processnum=0;//跳回第一步		}HAL_Delay(1000);break;case 3:ensure=GZ_RegModel();if(ensure==0x00) {processnum=4;//跳到第五步}else {processnum=0;}HAL_Delay(1000);break;case 4:	ID=0;ensure=GZ_StoreChar(CharBuffer2,ID);//储存模板if(ensure==0x00) {			OLED_ShowCHinese(36,3,9);//录OLED_ShowCHinese(52,3,10);//入OLED_ShowCHinese(68,3,11);//成OLED_ShowCHinese(84,3,12);//功GZ_ValidTempleteNum(&ValidN);//读库指纹个数HAL_Delay(1500);//延时后清除显示	return ;}else {processnum=0;}					break;				}HAL_Delay(800);if(i==10)//超过10次没有按手指则退出{OLED_ShowCHinese(36,3,13);//录OLED_ShowCHinese(52,3,14);//入OLED_ShowCHinese(68,3,15);//超OLED_ShowCHinese(84,3,16);//时break;	}				}
}//刷指纹
void press_FR(void)
{SearchResult seach;uint8_t ensure;char *str;OLED_ShowCHinese(36,3,17);//请OLED_ShowCHinese(52,3,18);//刷OLED_ShowCHinese(68,3,19);//指OLED_ShowCHinese(84,3,20);//纹ensure=GZ_GetImage();if(ensure==0x00)//获取图像成功 {	ensure=GZ_GenChar(CharBuffer1);if(ensure==0x00) //生成特征成功{		ensure=GZ_HighSpeedSearch(CharBuffer1,0,300,&seach);if(ensure==0x00)//搜索成功{	if(seach.mathscore>100){OLED_ShowCHinese(52,6,21);//匹OLED_ShowCHinese(68,6,22);//配HAL_Delay(20000);}else{OLED_ShowCHinese(52,6,23);//错OLED_ShowCHinese(68,6,24);//误}}else{OLED_ShowCHinese(52,6,23);//错OLED_ShowCHinese(68,6,24);//误}}}	
}

4.实验效果

1.会提示请按手指
在这里插入图片描述
2.手指按到指纹模块上，会提示录入成功
在这里插入图片描述

3.录入成功后，板子会提示再刷指纹
在这里插入图片描述
4.仍旧用原先的手指刷指纹，会提示匹配，用别的手指会提示匹配错误，说明指纹录入跟刷指纹都正确了
在这里插入图片描述

七.CubeMX工程源代码下载

通过网盘分享的文件：指纹识别实验（HAL库）.rar
链接: https://pan.baidu.com/s/15xXp2_aj3ERzfxp3BlTF1g 提取码: b6t4

如果链接失效，可以联系博主给最新链接
程序下载下来之后解压就行

八.小结

学会AS608指纹模块编程，可以很方便应用到实际项目中，如指纹锁，门禁系统和考勤管理，可以实现指纹解锁和打卡功能。


http://www.mrgr.cn/news/42619.html

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