UART Fingerprint Reader (R)用户手册(UART_Fingerprint_Sensor_(R)_User_Manual

UART Fingerprint Sensor (C) UART Fingerprint Sensor (R) 用户手册目录产品简介.............................................................................................................................................. 2 特性.............................................................................................................................................. 2 参数.............................................................................................................................................. 2 硬件说明.............................................................................................................................................. 3 尺寸.............................................................................................................................................. 3 接口说明 ...................................................................................................................................... 3 串口通信协议 ...................................................................................................................................... 5 通信方式 ...................................................................................................................................... 5 命令类型 ...................................................................................................................................... 6 通信协议操作流程示例 ............................................................................................................. 14 添加指纹 ............................................................................................................................ 14 删除指定用户 .................................................................................................................... 15 删除全部用户 .................................................................................................................... 15 采集图像并提取特征值上传 ............................................................................................. 16 使用说明............................................................................................................................................ 17 连接 PC 使用 .............................................................................................................................. 17 硬件准备和连接 ................................................................................................................. 17 硬件测试 ............................................................................................................................ 17 连接 XNUCLEO-F103RB 使用 ...................................................................................................... 19 连接树莓派使用 ........................................................................................................................ 19 V1.0 www.waveshare.net 1 / 20

UART Fingerprint Sensor (C) 产品简介 UART Fingerprint Sensor (R)是一款高度集成的一体式电容指纹膜识别模块。将指纹识别主板和电容式指纹模块传感器集成在一体，极大的缩小了产品体积。采用高性能 Cortex 内核的主控，集成了高安全性商用指纹算法，支持指纹录入，图像采集，特征值提取，模板生成，模板存储和指纹比对。特性 ⚫ 使用方便，无需了解指纹算法和内部结构，只需简单的指令就能完成相应操作 ⚫ 内置商用算法，支持指纹录入、指纹比对、提取指纹图像和上传指纹特征值等功能，性能稳定，识别速度快 ⚫ 电容式指纹识别，感应灵敏，手指只要轻轻地触碰采集窗就能快速识别 ⚫ 硬件集成度高，主控和指纹传感器集成一体，可方便嵌入到各种小体积应用 ⚫ 不锈钢窄边结构，指纹传感器接触面积大. ⚫ 内置人体感应器件，具有掉电睡眠和触摸唤醒功能，功耗更低 ⚫ 板载 UART 接口，方便接入 STM32 和 Raspberry Pi 等硬件平台参数传感器类型分辨率图像像素阵列图像灰度等级传感器尺寸指纹容量比对时间认假率拒真率工作电压工作电流睡眠电流静电测试通信接口通信波特率工作环境存储环境使用寿命 V1.0 电容式触摸式传感器 508DPI 192x192 8 级灰度 11.2mm x 12.2mm 3000 枚 <0.2s (1:N，且 N≤100) <0.001% <0.1% 2.7~3.3v <50mA <16uA 接触放电 8KV/空气放电 15KV UART 19200 bps 温度： -20°C~70°C 湿度：40%RH~85%RH（无凝霜）温度： -40°C~85°C 湿度：<85%RH（无凝霜）一百万次 www.waveshare.net 2 / 20

UART Fingerprint Sensor (C) 硬件说明尺寸接口说明注意：实际配送的排线颜色可能会跟下方图片有差异，使用的时候请对照引脚定义连接，不要单纯依赖线材颜色。 ⚫ VIN：电源 3.3V ⚫ GND：地 ⚫ RX：串口数据输入（TTL 电平） ⚫ TX：串口数据输出（TTL 电平） ⚫ RST：休眠控制接口： ◼ 高电平：模块供电-启动 ◼ 低电平：模块掉电-休眠 V1.0 www.waveshare.net 3 / 20

UART Fingerprint Sensor (C) ⚫ WAKE：唤醒引脚，当 RST 处于低电平（休眠）时，手指触摸采集器表面会激活指纹模块，此引脚输出高电平 V1.0 www.waveshare.net 4 / 20

UART Fingerprint Sensor (C) 串口通信协议通信方式模块作为从设备，由主设备发送相关指令对其进行控制。指令接口：UART 19200bps 8 位数据为，1 位停止位（无校验）主设备发送的指令及 DSP 模块的应答按数据长度可分为两类： 1） =8 字节，数据格式如下：字节命令应答 1 0xF5 0xF5 2 CMD CMD 3 P1 Q1 4 P2 Q2 5 P3 Q3 6 0 0 7 CHK CHK 8 0xF5 0xF5 说明： CMD：命令/应答类型 P1, P2, P3：命令参数 Q1, Q2, Q3：应答参数 Q3 多用于返回操作的有效性信息，此时可以有如下取值： #define ACK_SUCCESS 0x00 //操作成功 #define ACK_FAIL 0x01 //操作失败 #define ACK_FULL 0x04 //指纹数据库已满 #define ACK_NOUSER 0x05 //无此用户 #define ACK_USER_OCCUPIED 0x06 //用户已存在 #define ACK_FINGER_OCCUPIED 0x07 //指纹已存在 #define ACK_TIMEOUT 0x08 //采集超时 CHK：校验和，为第 2 字节到第 6 字节的异或值 2） >8 字节，数据由两部分组成：数据头+数据包数据头格式： 1 0xF5 0xF5 2 CMD CMD 3 4 5 Hi(Len) Low(Len) 0 Hi(Len) Low(Len) Q3 6 0 0 7 CHK CHK 8 0xF5 0xF5 字节命令应答说明： CMD，Q3 的定义同上 Len：数据包内有效数据长度，16 位，由两字节组成 Hi(Len)：数据包长度高 8 位 Low(Len): 数据包长度低 8 位 CHK：校验和，为第 2 字节到第 6 字节的异或值数据包格式： V1.0 www.waveshare.net 5 / 20

UART Fingerprint Sensor (C) 字节命令应答说明： 1 0xF5 0xF5 Len 即为 Data 的字节数 2…Len+1 Data Data Len+2 Len+3 CHK CHK 0xF5 0xF5 CHK：校验和，为第 2 字节到第 Len+1 字节的异或值发送完数据后之后紧接着发送数据包。命令类型 1. 修改模块序列号（命令/应答均为 8 字节）字节 1 2 3 4 5 命令 0xF5 0x08 应答 0xF5 0x08 新序列号新序列号新序列号 (位 23-16) 旧序列号 (位 15-8) 旧序列号 (位 7-0) 旧序列号 (位 23-16) (位 15-8) (位 7-0) 6 0 0 7 8 CHK 0xF5 CHK 0xF5 说明：序列号为 24 位的一个常数，每个 DSP 模块不一样，可以用于区别不同的 DSP 模块 2. 取 DSP 模块内部序列号（命令/应答均为 8 字节）字节命令 1 2 0xF5 0x2A 3 0 4 0 5 0 应答 0xF5 0x2A 序列号 (位 23-16) 序列号 (位 15-8) 序列号 (位 7-0) 6 0 0 7 8 CHK 0xF5 CHK 0xF5 3. 使模块进入休眠状态（命令/应答均为 8 字节）字节命令应答 1 0xF5 0xF5 2 0x2C 0x2C 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 CHK CHK 8 0xF5 0xF5 说明：此状态下，手指触摸触发 WAKE 引脚的唤醒方法无效 4. 设置/读取指纹添加模式（命令/应答均为 8 字节）指纹添加分两种模式：允许重复模式/禁止重复模式, 在”禁止重复模式”下，同一枚手指只能添加一个用户，若强行进行第二轮添加将返回错误信息。上电后系统处于禁止重复模式。字节 1 2 3 4 5 6 7 8 命令 0xF5 0x2D 0 Byte5=0: 0:允许重复 1:禁止重复 Byte5=1： 0 0:设置新的添加模式 1：读取当前添加模式 0 CHK 0xF5 应答 0xF5 0x2D 0 当前添加模 ACK_SUCCUSS 式 ACK_FAIL 0 CHK 0xF5 V1.0 www.waveshare.net 6 / 20

UART Fingerprint Sensor (C) 5. 添加指纹（命令/应答均为 8 字节）为确保有效性，用户需录入 3 次指纹，主机需向 DSP 模块发送 3 次命令 a) 第一次字节命令应答 1 2 3 4 5 6 7 8 0xF5 0x01 用户号用户号 (高 8 位) (低 8 位) 用户权限（1/2/3） 0 CHK 0xF5 0xF5 0x01 0 0 ACK_SUCCESS ACK_FAIL ACK_FULL ACK_USER_OCCUPIED ACK_FINGER_OCCUPIED ACK_TIMEOUT 0 CHK 0xF5 说明：用户号的取值范围为 1~0xFFF; 用户号权限取值范围为 1,2,3，其含义由用户自行定义 b) 第二次字节命令应答 1 2 3 4 5 6 7 8 0xF5 0x02 用户号用户号 (高 8 位) (低 8 位) 用户权限（1/2/3） 0 CHK 0xF5 0xF5 0x02 0 0 ACK_FAIL 0 CHK 0xF5 ACK_TIMEOUT ACK_SUCCESS c) 第三次字节 1 2 3 4 5 命令 0xF5 0x03 用户号用户号 (高 8 位) (低 8 位) 用户权限（1/2/3） ACK_SUCCESS 6 0 7 8 CHK 0xF5 应答 0xF5 0x03 0 0 ACK_FAIL 0 CHK 0xF5 ACK_TIMEOUT 说明：3 次命令中用户号与用户权限必须是相同的 6. 添加用户并将特征值上传（命令为 8 字节/应答>8 字节）此命令的流程与”5.添加指纹”命令类似，为确保有效性，用户必须录入 3 次指纹，主机须向 DSP 模块发送 3 次命令。 a) 第一次与”5.添加指纹”中第一次命令、应答一样 V1.0 www.waveshare.net 7 / 20

UART Fingerprint Sensor (C) b) 第二次与”5.添加指纹”中第二次命令、应答一样 c) 第三次命令数据格式：字节命令 1 2 0xF5 0x06 3 0 4 0 应答数据格式： 1）数据头：字节 1 2 3 4 5 0 5 6 0 7 8 CHK 0xF5 6 0 7 8 CHK 0xF5 应答 0xF5 0x06 Hi(Len) Low(Len) ACK_FAIL ACK_SUCCESS ACK_TIMEOUT 2）数据包：字节应答 1 0xF5 2 0 3 0 4 0 5---Len+1 特征值数据 Len+2 Len+3 CHK 0xF5 说明：特征值数据长度 Len-3 恒为 193 字节数据包当应答数据第 5 字节为 ACK_SUCCESS 是返回 7. 删除指定用户（命令/应答均为 8 字节）字节 1 2 3 4 命令 0xF5 0x04 用户号用户号 (高 8 位) (低 8 位) 5 0 应答 0xF5 0x04 0 0 8. 删除所有用户（命令/应答均为 8 字节） ACK_SUCCESS ACK_FAIL 字节 1 2 命令 0xF5 0x05 3 0 应答 0xF5 0x05 0 4 0 0 5 0：删除全部用户 1/2/3：删除权限为 1/2/3 的全部用户 ACK_SUCCESS ACK_FAIL 9. 取用户总数（命令/应答均为 8 字节） 6 0 0 6 0 7 8 CHK 0xF5 CHK 0xF5 7 8 CHK 0xF5 0 CHK 0xF5 字节 1 2 命令 0xF5 0x09 3 0 4 0 5 0：取用户总数 0xFF：取指纹容量 6 0 7 8 CHK 0xF5 应答 0xF5 0x09 用戶数用户数 /指纹容量 /指纹容量 ACK_SUCCESS ACK_FAIL 0 CHK 0xF5 V1.0 www.waveshare.net 8 / 20

资料库

UART Fingerprint Reader (R)用户手册(UART_Fingerprint_Sensor_(R)_User_Manual_cn).pdf

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