AS608指纹模块与stm32f103c8t6通信实现指纹识别

GJC165189 2023-04-18 原文

AS608指纹模块

光学指纹模块更好用一点，电容式指纹模块的通信协议有一点不一样。

网上可以搜到相关的串口通信协议用户手册

首先可以尝试通过usb转串口让AS608与电脑串口通信，看通信协议，用电脑串口发送指令完成指纹录入等的操作。

通信协议在手册里，按照格式写命令。

具体串口通信如下：

AS608模块代码如下（包括.c和.h文件）：

//AS608.c
//正点原子版权所属							  
// 


	
#include "string.h"
#include "Delay.h" 	
#include "usart2.h"
#include "as608.h"


u32 AS608Addr = 0XFFFFFFFF; //默认
//初始化PA8为下拉输入		    
//读摸出感应状态(触摸感应时输出高电平信号)
void PS_StaGPIO_Init(void)
{   
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟
  
  //初始化读状态引脚GPIOA8
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; 		 //IPD  下拉输入
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
 
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO	
}
//串口发送一个字节
static void MYUSART_SendData(u8 data)
{
	while((USART2->SR&0X40)==0); 
	USART2->DR = data;
}
//发送包头
static void SendHead(void)
{
	MYUSART_SendData(0xEF);
	MYUSART_SendData(0x01);
}
//发送地址
static void SendAddr(void)
{
	MYUSART_SendData(AS608Addr>>24);
	MYUSART_SendData(AS608Addr>>16);
	MYUSART_SendData(AS608Addr>>8);
	MYUSART_SendData(AS608Addr);
}
//发送包标识
static void SendFlag(u8 flag)
{
	MYUSART_SendData(flag);
}
//发送包长度
static void SendLength(int length)
{
	MYUSART_SendData(length>>8);
	MYUSART_SendData(length);
}
//发送指令码
static void Sendcmd(u8 cmd)
{
	MYUSART_SendData(cmd);
}
//发送校验和
static void SendCheck(u16 check)
{
	MYUSART_SendData(check>>8);
	MYUSART_SendData(check);
}
//判断中断接收的数组有没有应答包
//waittime为等待中断接收数据的时间（单位1ms）
//返回值：数据包首地址
static u8 *JudgeStr(u16 waittime)
{
	char *data;
	u8 str[8];
	str[0]=0xef;					str[1]=0x01;
	str[2]=AS608Addr>>24;	str[3]=AS608Addr>>16;		
	str[4]=AS608Addr>>8;	str[5]=AS608Addr;				
	str[6]=0x07;					str[7]='\0';
	USART2_RX_STA=0;
	while(--waittime)
	{
		Delay_ms(1);
		if(USART2_RX_STA&0X8000)//接收到一次数据
		{
			USART2_RX_STA=0;
			data=strstr((const char*)USART2_RX_BUF,(const char*)str);
			if(data)
				return (u8*)data;	
		}
	}
	return 0;
}
//录入图像 PS_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
u8 PS_GetImage(void)
{
  u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *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];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//生成特征 PS_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
u8 PS_GenChar(u8 BufferID)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x04);
	Sendcmd(0x02);
	MYUSART_SendData(BufferID);
	temp = 0x01+0x04+0x02+BufferID;
	SendCheck(temp);
	data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//精确比对两枚指纹特征 PS_Match
//功能:精确比对CharBuffer1 与CharBuffer2 中的特征文件 
//模块返回确认字
u8 PS_Match(void)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *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];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//搜索指纹 PS_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）
u8 PS_Search(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x08);
	Sendcmd(0x04);
	MYUSART_SendData(BufferID);
	MYUSART_SendData(StartPage>>8);
	MYUSART_SendData(StartPage);
	MYUSART_SendData(PageNum>>8);
	MYUSART_SendData(PageNum);
	temp = 0x01+0x08+0x04+BufferID
	+(StartPage>>8)+(u8)StartPage
	+(PageNum>>8)+(u8)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];	
	}
	else
		ensure = 0xff;
	return ensure;	
}
//合并特征（生成模板）PS_RegModel
//功能:将CharBuffer1与CharBuffer2中的特征文件合并生成 模板,结果存于CharBuffer1与CharBuffer2	
//说明:  模块返回确认字
u8 PS_RegModel(void)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x03);
	Sendcmd(0x05);
	temp = 0x01+0x03+0x05;
	SendCheck(temp);
	data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;		
}
//储存模板 PS_StoreChar
//功能:将 CharBuffer1 或 CharBuffer2 中的模板文件存到 PageID 号flash数据库位置。			
//参数:  BufferID @ref charBuffer1:0x01	charBuffer1:0x02
//       PageID（指纹库位置号）
//说明:  模块返回确认字
u8 PS_StoreChar(u8 BufferID,u16 PageID)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x06);
	Sendcmd(0x06);
	MYUSART_SendData(BufferID);
	MYUSART_SendData(PageID>>8);
	MYUSART_SendData(PageID);
	temp = 0x01+0x06+0x06+BufferID
	+(PageID>>8)+(u8)PageID;
	SendCheck(temp);
	data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;	
}
//删除模板 PS_DeletChar
//功能:  删除flash数据库中指定ID号开始的N个指纹模板
//参数:  PageID(指纹库模板号)，N删除的模板个数。
//说明:  模块返回确认字
u8 PS_DeletChar(u16 PageID,u16 N)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x07);
	Sendcmd(0x0C);
	MYUSART_SendData(PageID>>8);
	MYUSART_SendData(PageID);
	MYUSART_SendData(N>>8);
	MYUSART_SendData(N);
	temp = 0x01+0x07+0x0C
	+(PageID>>8)+(u8)PageID
	+(N>>8)+(u8)N;
	SendCheck(temp);
	data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//清空指纹库 PS_Empty
//功能:  删除flash数据库中所有指纹模板
//参数:  无
//说明:  模块返回确认字
u8 PS_Empty(void)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x03);
	Sendcmd(0x0D);
	temp = 0x01+0x03+0x0D;
	SendCheck(temp);
	data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//写系统寄存器 PS_WriteReg
//功能:  写模块寄存器
//参数:  寄存器序号RegNum:4\5\6
//说明:  模块返回确认字
u8 PS_WriteReg(u8 RegNum,u8 DATA)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x05);
	Sendcmd(0x0E);
	MYUSART_SendData(RegNum);
	MYUSART_SendData(DATA);
	temp = RegNum+DATA+0x01+0x05+0x0E;
	SendCheck(temp);
	data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;
	if(ensure==0)
		printf("\r\n设置参数成功！");
	else
		printf("\r\n%s",EnsureMessage(ensure));
	return ensure;
}
//读系统基本参数 PS_ReadSysPara
//功能:  读取模块的基本参数（波特率，包大小等)
//参数:  无
//说明:  模块返回确认字 + 基本参数（16bytes）
u8 PS_ReadSysPara(SysPara *p)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x03);
	Sendcmd(0x0F);
	temp = 0x01+0x03+0x0F;
	SendCheck(temp);
	data=JudgeStr(1000);
	if(data)
	{
		ensure = data[9];
		p->PS_max = (data[14]<<8)+data[15];
		p->PS_level = data[17];
		p->PS_addr=(data[18]<<24)+(data[19]<<16)+(data[20]<<8)+data[21];
		p->PS_size = data[23];
		p->PS_N = data[25];
	}		
	else
		ensure=0xff;
	if(ensure==0x00)
	{
		printf("\r\n模块最大指纹容量=%d",p->PS_max);
		printf("\r\n对比等级=%d",p->PS_level);
		printf("\r\n地址=%x",p->PS_addr);
		printf("\r\n波特率=%d",p->PS_N*9600);
	}
	else 
			printf("\r\n%s",EnsureMessage(ensure));
	return ensure;
}
//设置模块地址 PS_SetAddr
//功能:  设置模块地址
//参数:  PS_addr
//说明:  模块返回确认字
u8 PS_SetAddr(u32 PS_addr)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x07);
	Sendcmd(0x15);
	MYUSART_SendData(PS_addr>>24);
	MYUSART_SendData(PS_addr>>16);
	MYUSART_SendData(PS_addr>>8);
	MYUSART_SendData(PS_addr);
	temp = 0x01+0x07+0x15
	+(u8)(PS_addr>>24)+(u8)(PS_addr>>16)
	+(u8)(PS_addr>>8) +(u8)PS_addr;				
	SendCheck(temp);
	AS608Addr=PS_addr;//发送完指令，更换地址
  data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;	
		AS608Addr = PS_addr;
	if(ensure==0x00)
		printf("\r\n设置地址成功！");
	else
		printf("\r\n%s",EnsureMessage(ensure));
	return ensure;
}
//功能： 模块内部为用户开辟了256bytes的FLASH空间用于存用户记事本,
//	该记事本逻辑上被分成 16 个页。
//参数:  NotePageNum(0~15),Byte32(要写入内容，32个字节)
//说明:  模块返回确认字
u8 PS_WriteNotepad(u8 NotePageNum,u8 *Byte32)
{
	u16 temp;
  u8  ensure,i;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(36);
	Sendcmd(0x18);
	MYUSART_SendData(NotePageNum);
	for(i=0;i<32;i++)
	 {
		 MYUSART_SendData(Byte32[i]);
		 temp += Byte32[i];
	 }
  temp =0x01+36+0x18+NotePageNum+temp;
	SendCheck(temp);
  data=JudgeStr(2000);
	if(data)
		ensure=data[9];
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//读记事PS_ReadNotepad
//功能：  读取FLASH用户区的128bytes数据
//参数:  NotePageNum(0~15)
//说明:  模块返回确认字+用户信息
u8 PS_ReadNotepad(u8 NotePageNum,u8 *Byte32)
{
	u16 temp;
  u8  ensure,i;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x04);
	Sendcmd(0x19);
	MYUSART_SendData(NotePageNum);
	temp = 0x01+0x04+0x19+NotePageNum;
	SendCheck(temp);
  data=JudgeStr(2000);
	if(data)
	{
		ensure=data[9];
		for(i=0;i<32;i++)
		{
			Byte32[i]=data[10+i];
		}
	}
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//高速搜索PS_HighSpeedSearch
//功能：以 CharBuffer1或CharBuffer2中的特征文件高速搜索整个或部分指纹库。
//		  若搜索到，则返回页码,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。
//参数:  BufferID， StartPage(起始页)，PageNum（页数）
//说明:  模块返回确认字+页码（相配指纹模板）
u8 PS_HighSpeedSearch(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x08);
	Sendcmd(0x1b);
	MYUSART_SendData(BufferID);
	MYUSART_SendData(StartPage>>8);
	MYUSART_SendData(StartPage);
	MYUSART_SendData(PageNum>>8);
	MYUSART_SendData(PageNum);
	temp = 0x01+0x08+0x1b+BufferID
	+(StartPage>>8)+(u8)StartPage
	+(PageNum>>8)+(u8)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];
	}
	else
		ensure=0xff;
	return ensure;
}
//读有效模板个数 PS_ValidTempleteNum
//功能：读有效模板个数
//参数: 无
//说明: 模块返回确认字+有效模板个数ValidN
u8 PS_ValidTempleteNum(u16 *ValidN)
{
	u16 temp;
  u8  ensure;
	u8  *data;
	SendHead();
	SendAddr();
	SendFlag(0x01);//命令包标识
	SendLength(0x03);
	Sendcmd(0x1d);
	temp = 0x01+0x03+0x1d;
	SendCheck(temp);
  data=JudgeStr(2000);
	if(data)
	{
		ensure=data[9];
		*ValidN = (data[10]<<8) +data[11];
	}		
	else
		ensure=0xff;
	
	if(ensure==0x00)
	{
		printf("\r\n有效指纹个数=%d",(data[10]<<8)+data[11]);
	}
	else
		printf("\r\n%s",EnsureMessage(ensure));
	return ensure;
}
//与AS608握手 PS_HandShake
//参数: PS_Addr地址指针
//说明: 模块返新地址（正确地址）	
u8 PS_HandShake(u32 *PS_Addr)
{
	SendHead();
	SendAddr();
	MYUSART_SendData(0X01);
	MYUSART_SendData(0X00);
	MYUSART_SendData(0X00);	
	Delay_ms(200);
	if(USART2_RX_STA&0X8000)//接收到数据
	{		
		if(//判断是不是模块返回的应答包				
					USART2_RX_BUF[0]==0XEF
				&&USART2_RX_BUF[1]==0X01
				&&USART2_RX_BUF[6]==0X07
			)
			{
				*PS_Addr=(USART2_RX_BUF[2]<<24) + (USART2_RX_BUF[3]<<16)
								+(USART2_RX_BUF[4]<<8) + (USART2_RX_BUF[5]);
				USART2_RX_STA=0;
				return 0;
			}
		USART2_RX_STA=0;					
	}
	return 1;		
}
//模块应答包确认码信息解析
//功能：解析确认码错误信息返回信息
//参数: ensure
const char *EnsureMessage(u8 ensure) 
{
	const char *p;
	switch(ensure)
	{
		case  0x00:
			p="OK";break;		
		case  0x01:
			p="数据包接收错误";break;
		case  0x02:
			p="传感器上没有手指";break;
		case  0x03:
			p="录入指纹图像失败";break;
		case  0x04:
			p="指纹图像太干、太淡而生不成特征";break;
		case  0x05:
			p="指纹图像太湿、太糊而生不成特征";break;
		case  0x06:
			p="指纹图像太乱而生不成特征";break;
		case  0x07:
			p="指纹图像正常，但特征点太少（或面积太小）而生不成特征";break;
		case  0x08:
			p="指纹不匹配!";break;
//		case  0x09:
//			p="没搜索到指纹!";break;
		case  0x09:
			p="指纹不匹配!";break;
		case  0x0a:
			p="特征合并失败";break;
		case  0x0b:
			p="访问指纹库时地址序号超出指纹库范围";
		case  0x10:
			p="删除模板失败";break;
		case  0x11:
			p="清空指纹库失败";break;	
		case  0x15:
			p="缓冲区内没有有效原始图而生不成图像";break;
		case  0x18:
			p="读写 FLASH 出错";break;
		case  0x19:
			p="未定义错误";break;
		case  0x1a:
			p="无效寄存器号";break;
		case  0x1b:
			p="寄存器设定内容错误";break;
		case  0x1c:
			p="记事本页码指定错误";break;
		case  0x1f:
			p="指纹库满";break;
		case  0x20:
			p="地址错误";break;
		default :
			p="模块返回确认码有误";break;
	}
 return p;	
}




///
//正点原子版权所属
//AS608.h
#ifndef __AS608_H
#define __AS608_H
#include "stdio.h"
#include "stm32f10x.h" 

#define PS_Sta   PAin(8)//读指纹模块状态引脚
#define CharBuffer1 0x01
#define CharBuffer2 0x02

extern u32 AS608Addr;//模块地址

typedef struct  
{
	uint16_t pageID;//指纹ID
	uint16_t mathscore;//匹配得分
}SearchResult;

typedef struct
{
	uint16_t PS_max;//指纹最大容量
	uint8_t  PS_level;//安全等级
	uint32_t PS_addr;
	uint8_t  PS_size;//通讯数据包大小
	uint8_t  PS_N;//波特率基数N
}SysPara;

void PS_StaGPIO_Init(void);//初始化PA6读状态引脚
	
u8 PS_GetImage(void); //录入图像 
 
u8 PS_GenChar(u8 BufferID);//生成特征 

u8 PS_Match(void);//精确比对两枚指纹特征 

u8 PS_Search(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p);//搜索指纹 
 
u8 PS_RegModel(void);//合并特征（生成模板） 
 
u8 PS_StoreChar(u8 BufferID,u16 PageID);//储存模板 

u8 PS_DeletChar(u16 PageID,u16 N);//删除模板 

u8 PS_Empty(void);//清空指纹库 

u8 PS_WriteReg(u8 RegNum,u8 DATA);//写系统寄存器 
 
u8 PS_ReadSysPara(SysPara *p); //读系统基本参数 

u8 PS_SetAddr(u32 addr);  //设置模块地址 

u8 PS_WriteNotepad(u8 NotePageNum,u8 *content);//写记事本 

u8 PS_ReadNotepad(u8 NotePageNum,u8 *note);//读记事 

u8 PS_HighSpeedSearch(u8 BufferID,u16 StartPage,u16 PageNum,SearchResult *p);//高速搜索 
  
u8 PS_ValidTempleteNum(u16 *ValidN);//读有效模板个数 

u8 PS_HandShake(u32 *PS_Addr); //与AS608模块握手

const char *EnsureMessage(u8 ensure);//确认码错误信息解析

#endif

stm32f103c8t6最小系统板以及其他外设

引脚连接说明：

1.指纹模块

PA3:USART2_RX——指纹模块P4

PA2:USART2_TX——指纹模块P5

PA8:IO口——指纹模块P2

2.OLED屏幕

PB8(IIC_SCL)—OLED_SCL

PB9(IIC_SDA)—OLED_SDA

3.矩阵按键

矩阵按键1—8：PA12,PA11,PA1,AP0,PA4,PA5,PA6,PA7

4.继电器

IN—PB12

5.蜂鸣器

I/O—PB13

还有就是手工活了，硬纸板外加热熔胶枪制作的一个简易的门。

工程资料

链接：https://pan.baidu.com/s/1-zXsgLA0SEXv4uc5wmANMg
提取码：asdf

遇到的问题

1.电容式指纹模块和光学指纹模块的选择，光学指纹模块AS608更佳一点

2.继电器驱动电压有要求且不一样。注意看自己买的继电器的参数，stm32的io口最大提供3.3V电压，对于个别继电器无法驱动导致电磁锁无法正常工作

3.电磁锁的选择。有的个别的5V电压驱动的小电磁锁，无法使用继电器，用线直连可以驱动，一旦连接继电器就无法驱动了，我也不大明白为什么，所以可以买上图那种电磁锁，也更方便点

4.oled汉字中文显示

同时感谢其他博主的博客，基本上是总结了其他博主的内容，总结出了针对stm32F103

的指纹识别。

帮助最大的就是下面博主的博客。资料也是在它的基础上改的。

STM32项目设计：基于stm32f4的智能门锁（附项目视频全套教程、源码资料）_化作尘的博客-CSDN博客_基于stm32的智能门锁

小白一枚，有问题欢迎交流指正，谢谢

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