指纹识别模块用户手册

FM-180指纹识别模块用户丰册FM-180指纹识别模块用户丰册V1.1FM-180指纹识别模块用户丰册FM-180指纹识别模块用户丰册V1.1系统概述系统特色FM-180亮背景光学头指纹识别设备采用光学指纹传感器，由高性能DSP处理器和FLASH等芯片构成，具有指纹图像处理、模板提取、模板匹配、指纹搜索和模板存储等项功能。和同类指纹产品相比，FM-180指纹识别设备具备下列特色：自主知识产权光学指纹采集头，设备硬件和指纹算法等所有技术，均由本公司自主开发。指纹适应性强指纹图像读取过程中，采用自适应参数调节机制，使干湿手指都有较好的成像质量，适用人群更广泛。价格低廉设备采用自行开发的光学采集头，成本大幅降低。算法性能优异FM-180指纹识别设备算法根据光学头成像原理另行设计。算法对变形、质量差指纹均有较好的校正和容错性能。简单易用方便扩充无需具备指纹识别专业知识即可应用。用户按照FM-180指纹识别设备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。指纹系统中几个基本概念指纹特征指纹算法是从指纹图像中提取的特征，代表了指纹的信息。指纹的保存、比对、搜索都是通过操作指纹特征来完成。1:1比对两个指纹特征比较，返回信息：匹配，或者不匹配。1:N搜索

在N个指纹特征中找和当前1个指纹特征匹配的指纹特征。返回信息：没有匹配特征，或者有匹配特征，同时返回匹配的特征编号。供电电压：DC3.6~6.0V峰值电流：<供电电压：DC3.6~6.0V峰值电流：<150mA窗口面积：4x8搜索方式（1:）512字节供电电流： 工作电流：<120mA指纹图像录入时间：<秒匹配方式： 比对方式（1:）1特征文件：256字节 模板文件：162枚/安全等级：五级（从低到高：1、2、3、4、5）认假率:<000（安全等级为时）拒真率：< 0（安全等级为时）搜索时间：<秒（ 20时，均值）上位机接口： （ 逻辑电平）通讯波特率 ：W0其中~2（默认值，即00 ）工作环境：温度：-20℃－+50℃相对湿度：40%-85% 无凝露储存环境：温度：-40℃－+85℃相对湿度：<85%（无凝露）外形尺寸：外形尺寸：5x20x2 5外部接口标准UART接口在PCB板上，模块与用户设备的接口都采用同一个单排插座模块与用户设备的串行通讯时，接口引脚定义如下：引脚号名称类型功能描述1Vinin电源正输入端。（线色：红）2TDout串行数据输出。TTL逻辑电平。（线色：绿）3RDin串行数据输入。TTL逻辑电平。（线色：白）4GND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。

电源电压：曳供6.0期RXD电源电压：曳供6.0期RXD、TXD兼容工MV和5.0V绿色 接其它控制设备的 ，如接白色 接其它控制设备的 ，如接单片机，和 单片机的 连接。单片机，和 单片机的 连接。定要与控制设备的边接在一起，保证共地，共地才能保证信息正常传送。I黑色:GND白色：RXD绿色：TXD红色:绿色 接其它控制设备的 ，如接白色 接其它控制设备的 ，如接单片机，和 单片机的 连接。单片机，和 单片机的 连接。定要与控制设备的边接在一起，保证共地，共地才能保证信息正常传送。UART通讯指令格式详解FM-180是完整的指纹识别模块，不需挂接任何外围部件，模块始终处于从属地位（e主机（）需要通过不同的指令让模块完成各种功能。主机的指令、模块的应答以及数据交换都是按照规定格式的数据包来进行的。主机必须按照下述格式封装要发送的指令或数据，也必须按下述格式解析收到的数据包。指令包/数据包格式指令/数据包共分为三类：包标识=01命令包包标识=02数据包，且有后续包包标识=08最后一个数据包，即结束包所有的数据包都要加包头：数据包格式：字节数bytesbytesbytebytesbytes bytes

名称包头芯片地址包标识包长度数据校验和内容02命令包格式：字节数bytesbytesbytebytesbyte♦♦♦♦♦♦bytes名称包头芯片地址包标识包长度指令参数♦♦♦参数校验和内容01N二结束包格式:字节数bytesbytesbytebytesNbytes bytes名称包头芯片地址包标识包长度数据校验和内容08数据包不能单独进入执行流程，必须跟在指令包或应答包后面。下传或上传的数据包格式相同。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，超出2字节的进位忽略。芯片地址在没有生成之前为缺省的 ，一旦上位机通过指令生成了芯片地址，则所有的数据包都必须按照生成的地址收发。芯片将拒绝地址错误的数据包。指令应答应答是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 的应答包后才能确认 收包情况与指令执行情况。应答包格式:bytesbytesbytebytesbyteNbytesbytes芯片地址包标识包长度确认码返回参数校验和确认码定义：:表示指令执行完毕或 ；:表示数据包接收错误；:表示传感器上没有手指；:表示录入指纹图像失败；：表示指纹图像太干、太淡而生不成特征；：表示指纹图像太湿、太糊而生不成特征；：表示指纹图像太乱而生不成特征；：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;：表示指纹不匹配；：表示没搜索到指纹；：表示特征合并失败；：表示访问指纹库时地址序号超出指纹库范围；：表示从指纹库读模板出错或无效；：表示上传特征失败；：表示模块不能接受后续数据包；：表示上传图像失败；：表示删除模板失败；：表示清空指纹库失败；：表示不能进入低功耗状态；：表示口令不正确；：表示系统复位失败；：表示缓冲区内没有有效原始图而生不成图像；：表示在线升级失败；：表示残留指纹或两次采集之间手指没有移动过；：表示读写 出错；：有后续数据包的指令，正确接收后用 应答；：有后续数据包的指令，命令包用 应答；：表示烧写内部 时，校验和错误；：表示烧写内部 时，包标识错误；：表示烧写内部 时，包长度错误；:表示烧写内部 时，代码长度太长；:表示烧写内部 时，烧写失败；：未定义错误；：无效寄存器号；：寄存器设定内容错误号；：记事本页码指定错误；：端口操作失败；：自动注册（ ）失败；：指纹库满 ： r指令只能由上位机下给模块，模块向上位机应答。系统上电复位后将首先检查默认的设备握手口令是否被修改，若未被修改，则系统认为上位机没有验证口令的需求， 直接进入正常工作状态；若已被修改，则必须首先验证设备握手口令，口令通过后才进入正常工作状态。口令与地址系统默认口令为0，若默认口令未被修改，则系统不要求验证口令，上位机可以直接与芯片通讯；若口令被修改，则上位机与芯片通讯的第一个指令必须是验证口令，只有口令验证通过后，芯片才接收其他指令。芯片的默认地址为 可通过指令修改，数据包的地址域必须与该地址相配，命令包数据包才被系统接收。通讯波特率TOC\o"1-5"\h\z缺省波特率为 ；缺省波特率可以通过加载配置表进行改变；波特率也可以通过指令进行设置，范围从 至 ；如果上位机是 ，则直接与和 连接；如果上位机是 ，则需要挂接 电平转换芯片。指令集指令代码：功能：从传感器上读入图像存于图像缓冲区指令代码： 功能：根据原始图像生成指纹特征存于或3.PS_Match指令代码： 功能：精确比对 与中的特征文件指令代码： 功能：以 或 中的特征文件搜索整个或部分指纹库指令代码：功能：将 与 中的特征文件合并生成模板存于CharBuffer2指令代码：功能：将特征缓冲区中的文件储存到 指纹库中指令代码：功能：从 指纹库中读取一个模板到特征缓冲区指令代码： 功能：将特征缓冲区中的文件上传给上位机9.PS_DownChar指令代码： 功能：从上位机下载一个特征文件到特征缓冲区10P.S_UpImage指令代码： 功能：上传原始图像11P.S_DownImage指令代码： 功能：下载原始图像12.PS_DeletChar指令代码： 功能：删除指纹库中的一个特征文件指令代码： 功能：清空指纹库14.PS_WriteReg指令代码： 功能：写系统寄存器15P.S_ReadSysPara指令代码： 功能：读系统基本参数指令代码： 功能：注册模板指令代码： 功能：验证指纹指令代码： 功能：设置设备握手口令指令代码： 功能：验证设备握手口令20.PS_GetRandomCode指令代码： 功能：采样随机数指令代码： 功能：设置芯片地址指令代码：内容功能：读取内容指令代码： 功能：通讯端口（ ）开关控制.PS_WriteNotepad指令代码： 功能：写记事本.PS_ReadNotepad指令代码： 功能：读记事本（ 该指令为烧写片外 代码）指令代码： 功能：烧写片内27.PS_HighSpeedSearch指令代码： 功能：高速搜索指令代码： 功能：生成二值化指纹图像指令代码： 功能：读有效模板个数用户记事本在 中开辟了一个 字节的存储区域作为用户记事本，该记事本逻辑上被分成页，每页字节。上位机可以通过 指令和 指令访问任意一页。注意写记事本某一页的时候，该页32字节的内容被整体写入，原来的内容被覆盖。特征与模板指纹特征文件大小为256字节，包含特征点信息与总体信息；模板大小为512字节，是两个相同指纹特征之和。指令详解录入图像PS_GetImage功能说明：探测手指，探测到后录入指纹图像存于 。返回确认码表示：录入成功、无手指等。输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示录入成功；确认码表示收包有错；确认码 表示传感器上无手指；确认码 表示录入不成功；指校验和生成特征PS_GenChar功能说明：将 中的原始图像生成指纹特征文件存于 或输入参数： 特征缓冲区号返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和

注：缓冲区 、 的分别为和 ，如果指定其他值，按照 处理应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示生成特征成功；确认码 表示收包有错；确认码 表示指纹图像太乱而生不成特征；确认码表示指纹图像正常，但特征点太少而生不成特征；确认码 表示图像缓冲区内没有有效原始图而生不成图像；指校验和精确比对两枚指纹特征PS_Match功能说明：精确比对 与 中的特征文件输入参数:返回参数：确认字，比对得分指令代码： 指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示指纹匹配；确认码表示收包有错；确认码表示指纹不匹配;指校验和搜索指纹PS_Search功能说明：以 或 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。输入参数： ， 起始页， （页数）返回参数：确认字，页码（相配指纹模板）指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码缓冲区号参数参数校验和注：缓冲区 、 的 分别为和 应答包格式:包头芯片地址包标识包长度确认码页码得分校验和注：确认码 表示搜索到；确认码表示收包有错；确认码表示没搜索到；此时页码与得分为指校验和合并特征（生成模板）PS_RegModel功能说明：将 与 中的特征文件合并生成模板，结果存于与 。输入参数：返回参数：确认字指令代码： 指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式:

包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码表示合并成功；确认码表示收包有错；确认码表示合并失败（两枚指纹不属于同一手指）；指校验和储存模板PS_StoreChar功能说明：将 或 中的模板文件存到 号数据库位置。输入参数： 缓冲区号， （指纹库位置号）返回参数：确认字指令代码： 指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码缓冲区号位置号校验和注：缓冲区 、 的 分别为和应答包格式:包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示储存成功；确认码表示收包有错；确认码 表示超出指纹库范围；确认码 表示写出错； 指校验和读出模板PS_LoadChar功能说明：将 数据库中指定号的指纹模板读入到模板缓冲区输入参数： 缓冲区号, 指纹库模板号返回参数：确认字指令代码： 指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码缓冲区号页码校验和注：缓冲区 、 的分别为和 应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示读出成功；确认码表示收包有错；确认码 表示读出有错或模板无效；确认码表示 超出指纹库范围； 才旨校验和上传特征或模板PS_UpChar功能说明：将特征缓冲区中的特征文件上传给上位机输入参数： 缓冲区号返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和注：缓冲区 、 的 分别为和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示随后发数据包；确认码表示收包有错；确认码 表示指令执行失败；指校验和应答之后发送后续数据包下载特征或模板PS_DownChar功能说明：上位机下载特征文件到模块的一个特征缓冲区输入参数： 缓冲区号返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和注：缓冲区 、 的 分别为和 应答包格式:包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示可以接收后续数据包；确认码表示收包有错;

确认码 表示不能接收后续数据包;指校验和应答之后接收后续数据包图像PS_UpImage功能说明：将图像缓冲区中的数据上传给上位机输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式:包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示接着发送后续数据包；确认码表示收包有错；确认码 表示不能发送后续数据包;指校验和应答之后发送后续数据包一个字节含两个像素，每个像素占t一个字节含两个像素，每个像素占t载图像PS_DownImage功能说明：上位机下载图像数据给模块

输入参数:返回参数：确认字指令代码：指令包格式:包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式:包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示可以接收后续数据包；确认码表示收包有错；确认码 表示不能接收后续数据包； 指校验和应答之后接收后续数据包，数据包长度须是64，128或一个字节含两个像素，每个像素占删除模板一个字节含两个像素，每个像素占删除模板PS_DeletChar功能说明：删除 数据库中指定号开始的个指纹模板输入参数： 指纹库模板号，删除的模板个数。返回参数：确认字指令代码：指令包格式：

包头芯片地址包标识包长度指令码页码删除个数校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示删除模板成功；确认码表示收包有错；确认码 表示删除模板失败；指校验和清空指纹库PS_Empty功能说明：删除数据库中所有指纹模板输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示清空成功；确认码 表示收包有错；确认码 表示清空失败；指校验和写系统寄存器PS_WriteReg功能说明：写模块寄存器输入参数：寄存器序号返回参数：确认字指令代码：指令包格式:包头芯片地址包标识包长度指令码寄存器序号内容校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和寄存器号寄存器名称内容说明波特率控制寄存器的倍数比对阀值寄存器：包大小寄存器：注：确认码表示；确认码表示收包有错；确认码表示寄存器序号有误；指校验和注：写系统寄存器（ ）指令执行时，先按照原配置进行应答，应答之后修改系统设置，并将配置记录于 ，系统下次上电后，将按照新的配置工作。读系统基本参数PS_ReadSysPara功能说明：读取模块的基本参数（波特率，包大小等）。参数表前个字节存放了模块的基本通讯和配置信息，称为模块的基本参数输入参数:返回参数：确认字基本参数（）指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码基本参数列表校验和

结构见下表注：确认码表示；确认码 表示收包有错;指校验和名称内容说明偏移量字大小（字）状态寄存器系统的状态寄存器内容传感器类型传感器类型代码。： ；:祥群 ；:祥群 条状；:深圳芯微条状；:用户自定义传感器；其他：保留指纹库大小指纹库容量安全等级安全等级代码（ ）设备地址位设备地址数据包大小数据包大小代码：波特率设置波特率为自动注册模板PS_Enroll功能说明：采集一次指纹注册模板，在指纹库中搜索空位并存储，返回存储 输入参数：返回参数：确认字，页码（相配指纹模板）指令代码： 指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码页码校验和注：确认码 表示注册成功；确认码 表示收包有错；确认码表示注册失败。指校验和自动验证指纹PS_Identify功能说明：自动采集指纹，在指纹库中搜索目标模板并返回搜索结果。如果目标模板同当前采集的指纹比对得分大于最高阀值，并且目标模板为不完整特征则以采集的特征更新目标模板的空白区域。输入参数：返回参数：确认字，页码（相配指纹模板）指令代码： 指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码页码得分校验和注：确认码 表示搜索到；确认码表示收包有错；确认码 表示没搜索到；此时页码与得分为指校验和设置口令PS_SetPwd功能说明：设置模块握手口令输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式:包头芯片地址包标识包长度指令码口令校验和注：模块地址缺省值为应答包格式：包头芯片地址包长度确认码校验和注：确认码表示；确认码 表示收包有错；指校验和验证口令PS_VfyPwd功能说明：验证模块握手口令输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码口令校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示口令验证正确；确认码 表示收包有错；确认码表示口令不正确； 指校验和采样随机数PS_GetRandomCode功能说明：令芯片生成一个随机数并返回给上位机输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码随机数校验和注：确认码 表示生成成功；确认码 表示收包有错；指校验和设置芯片地址PS_SetChipAddr功能说明：设置芯片地址输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码芯片地址校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和

注：确认码 表示生成地址成功；确认码 表示收包有错；指校验和上位机下传指令包时芯片地址采用缺省地址： ，应答包的地址域即采用新生成的地址本指令执行后，芯片地址随即固定下来，保持不变。只有清空 才能改变芯片地址本指令执行后，所有数据包都得用该生成的地址。读flash信息页PS_ReadINFpage功能说明：读取 所在的信息页输入参数：返回参数：确认字指令代码： 指令包格式:包头芯片地址包标识包长度指令码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示随后发数据包；确认码表示收包有错；确认码 表示指令执行失败；指校验和应答之后发送后续数据包端口控制PS_Port_Control功能说明：对于协议，该命令对 通讯端口进行开关控制。对于协议，该命令对 通讯端口进行开关控制。对于 协议，该命令对 端口进行开关控制。输入参数：控制码控制码代表关闭端口控制码代表开启端口返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码控制码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示端口操作成功；确认码表示收包有错；确认码 表示端口操作失败；指校验和写记事本PS_WriteNotepad功能说明：模块内部为用户开辟了 的 空间用于存放用户数据，该存储空间称为用户记事本，该记事本逻辑上被分成16个页，写记事本命令用于写入用户的数据到指定的记事本页。输入参数：返回参数：确认字

指令代码：指令包格式:包头芯片地址包标识包长度指令码页码用户信息校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码表示；确认码 表示收包有错;指校验和读记事本PS_ReadNotepad功能说明：读取 用户区的 数据输入参数：返 JB回参数：确认字用户信息指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码页码校验和应答包格式：包头芯片地址包标识包长度确认码用户信息校验和注：确认码表示；确认码表示收包有错；指校验和烧写片内FLASHPS_BurnCode功能说明：上位机下载代码数据并写入输入参数：返回参数：确认字指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码升级模式校验和升级模式0：仅进行信息页升级升级模式1：完整升级其他：应答包格式:包头芯片地址包标识包长度确认码校验和注：确认码 表示可以接收后续数据包；确认码 表示收包有错;确认码 表示不能接收后续数据包； 指校验和应答之后接收后续数据包，数据包长度须是64，128或256高速搜索PS_HighSpeedSearch

功能说明：以则返回页码。功能说明：以则返回页码。中的特征文件高速搜索整个或部分指纹库。若搜索到，该指令对于的确存在于指纹库中，且登录时质量很好的指纹，会很快给出搜索结果。输入参数： ， 起始页， （页数）返回参数：确认字，页码（相配指纹模板）指令代码：指令包格式：包头芯片地址包标识包长度指令码缓冲区号参数参数校验和注：缓冲区 、 的 分别为和 应