基于stm32的指纹签到系统

孙畅

摘要：本文介绍了基于STM32的指纹签到机的总体结构和控制原理，根据个人指纹与数据库进行签到与考勤

关键词：STM32；enWIN；数据库；指纹光学识别

引言

整个系统使用FPM10A光学指纹模块采集并保存指纹信息。将指纹模块通电并连接到stm32串口。用3.2寸TFT液晶屏ILI9341显示登录和enWIN界面。用mini-USB接口连接电脑，与电脑通信，与后台数据库进行比对，本次设计硬件结构稳定，可控性强。

一、系统方案

指纹签到系统包含光学指纹模块、液晶屏、主控、电源及其他硬件结构。

二、光学指纹模块

指纹模块FPM10A ，FPM10A使用标准的串口与外界通信，默认的波特率为57600，可以进行更改，请参考通信协议。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。3.3V 5V的单片机可以直接连接。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。

三、液晶屏

TFT（ThinFilmTransistor）[1] 是指薄膜晶体管，意即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息，是目前最好的LCD彩色显示设备之一。TFT的每个像素点都是由集成在自身上的 TFT来控制，是有源像素点。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以TFT液晶的色彩更真。

四、主控芯片

本次设计主控芯片使用STM32103ZET6。ARM32位 Cortex-M3内核，最高工作频率72MHz，1.25MIPS/MHz.片上集成32-512KB的FLASH存储器。6-64KB的SRAM存储器。2.0-3.6V的电源供电和I/O借口的驱动电压。上电复位，掉电复位和可编程的电压探测器。3种低功耗模式：休眠、停止、待机模式。

五、系统理论分析与计算

（一）指纹模块缓冲区

模块在FLASH中开辟了一个512字节的存储区域作为用户记事本。用户可将自己需要断电保护的数据存储在该空间指定的页面或独处指定页的内容。图像缓冲区用于存放图像数据和模块内部图像处理使用，上传/下载图像时，图像格式为256*288像素，通过UART口上传和下载图像时为了加快速度，只用到像素字节的 高思维，即采用16级灰度，每个字节表示两个像素（高四位为一个像素，第四位为同一行下一相邻的一个像素，即将两个像素合成一个字节传送），由于图像为16个灰度等级，上传到PC进行显示时，应将灰度等级进行扩展通过USB口传送则是整8位像素，即256灰度等级。

（二）指紋模块通讯协议

无论硬件上采用UART还是USB接口形式，都采用一套通讯协议和指令集。

指令只能由上位机下给模块，模块向上位机应答。模块收到指令后，会通过应答包，将有关命令执行情况与结果上报给上位机。应答包含有参数，并可跟后续数据包。上位机只有在收到模块的应答包后才能确认模块的收包情况与指令执行情况。应答包的内容包括一个字节的确认码（必须有）和可能有的返回参数。实现各种指纹识别功能。

所有指令/数据的传输均以数据包的形式传递。

（三）按指令代码顺序

结论：指纹上机系统反应速度灵敏，功能稳定，系统功能稳定，而且成本低廉，设计新颖，达到了设计的要求。