光学指纹模组博立恒BLH9003D产品规格说明书V13.docx

1、光学指纹模组博立恒BLH9003D产品规格说明书V13文档编号：BLH-10-P003D 博立恒BLH9003D一体化光学指纹处理模块规格说明书V1.32010.07修改记录版本号修改日期修改内容修改人V1.02010.05LauV1.12010.07LauV1.22010. 07ShengV1.32011. 03ren1 产品概述 11.1 产品特点 11.2 产品外观 21.3 产品安装结构特征 21.4 光学畸变 31.5 分辨率 31.6 成像面积 31.7 接口定义 41.7.1 FSC7002程序下载接口 41.7.2 电源与通讯接口 41.7.3 连接线缆类型 41.7.4 管脚

2、说明 42 产品性能 43 产品电气指标 54 功能介绍 54.1 通信协议格式如下（ 默认波特率9600 bps） 64.2 命令包 64.2.1 命令包格式 64.2.2 命令包详细定义表 64.2.3 命令包总表 64.3 应答包 74.3.1 应答包格式 74.3.2 应答包详细定义表 74.3.3 结果码汇总 84.3.4 应答包总表 84.4 指令说明 104.4.1 注册指纹模板 Enroll 104.4.2 比对指纹模板 Match 124.4.3 删除指纹模板 Delete 135 环境要求 14博立恒一体化光学指纹处理模块BLH9003D产品规格说明书1 产品概述BLH90

3、03D一体化光学指纹处理模块是一种接触式单指纹识别设备，由光路部分、成像部分和指纹识别处理模块构成。光学传感器由于成像半导体面阵传感器安装在壳内封闭环境，与手指接触的是光学元件，相对于和手指直接接触的其他半导体采集仪器类型，具有耐磨耐侯耐腐蚀耐静电等优势。经与指纹识别处理模块进行集成，大大减小了整个指纹识别处理模块的体积。指纹识别模块采用成都方程式电子有限公司生产的高性能、低功耗指纹识别处理器，针对性的设计光路，并采用具有基本图像处理功能的新型1/7 inchCMOS，提高了指纹识别处理模块的性能表现。该光学指纹处理模块主要组成部分包括外壳、棱镜、面光源、透镜组、CMOS、指纹处理模块（FSC

4、7002指纹处理芯片、指纹模板存储器、外部震荡电路、电源处理部分和通讯接口）等组成。1.1 产品特点 以独特的光路设计，实现了内部反射光抑制、外部透射光抑制、规避指纹残留影响。使用白色光源，在保障成像质量的同时，提高了衰逝光穿透深度，在光物理层面本质性的提高了干手指成像采集能力。 将成像器件密封在光学空腔中，防雾防尘。基于简洁的结构设计，简化了生产安装过程，提高了产品的一致性、可生产性、可测试性、可维护性。 内置人体感应器件，可有效识别塑胶手指、硅胶手指、橡胶手指、指模、指套等假手指。 指纹识别模块集成在传感器背面，以标准输出与外界相连，体积小安装方便，且由于指纹识别处理过程完全对上位机透明，

5、可实现组装式二次开发。1.2 产品外观 1.3 产品安装结构特征正视图侧视图（阴影部分为线缆出线、PCB板占位留空位置）1.4 光学畸变由于使用了非球面透镜组提高成像能力，简化了光路，从而避免了枕形形变等复杂变形。基于FSC7002的梯形形变校正能力，容许一部分梯形形变,以获得成像质量的改善。1.5 分辨率经FSC7002预处理后，等效分辨率折算为400DPI500DPI，符合FSC7002指纹处理带宽大的特点。1.6 成像面积可用成像面积18mm*16mm。1.7 接口定义1.7.1 FSC7002程序下载接口FSC7002芯片专用烧写器下载程序接口线序17依次为：RST#、ISP-SCK、

6、ISP-SCS#、ISP-MOSI、GND、DVDD3.3V、MISO。1.7.2 电源与通讯接口 标准RS232串行通信接口，兼容I2C。1.7.3 连接线缆类型 7Pin单排针，间距1.25mm。1.7.4 管脚说明PinNamePin TypeFunction1GNDGroundPower ground2RxDInputUART Input3TxDOutputUART Output4DVDD3.3VPower3.3V power supply5NCNCNC6WAKEOutputWake up output,High effective7VCCPower5V power supply（UP

7、S）2 产品性能 供电电压：3.3V (-0.3V) 动态工作电流：190mA 待机电流：150mA 图像格式(8-bit) ：Raw RGB、YUV/YCbCr 4:2:2、RGB565/555/444 图像传输速率(Max)：VGA 30 fps 24 Mhz、CIF 80 fps 24 Mhz、QVGA 90 fps 24 Mhz、QQVGA 120 fps 24 Mhz 信噪比：42 dB 扫描格式：逐行 最大曝光：4095 Row time 3 产品电气指标4 功能介绍 BLH9003D一体化光学指纹传感器应用提供了一个可用外部控制部分（上位机/外部MCU）通过串口，按照BLH900

8、3D一体化程序通信协议交互通信，来实现一个指纹处理模块功能的平台。博立恒一体化程序由若干子模块构成，每个子模块通过由外部控制部分（上位机/外部MCU）发送独立的指令来执行，执行状态通过串口反馈给外部控制部分（上位机/外部MCU）进行逻辑交互。BLH9003D一体化程序的各个子模块功能设置固定，合理的选择子模块功能的组合就可以实现各种组合功能的指纹识别，而具体的指纹识别系统要实现的功能完全由外部控制部分（上位机/外部MCU）决定，方便进行2次开发。内置的人体感应系统待机状态下所耗电流仅6uA左右，功耗低。感应输出信号高有效。4.1 通信协议格式如下（ 默认波特率9600 bps）4.2 命令包上

9、位机向子模块发送的命令，采用命令包的形式进行。命令包只能由上位机下发给子模块，命令包固定8字节长度。4.2.1 命令包格式包头地址码指令码参数1参数2校验和4.2.2 命令包详细定义表名称符号长度说 明包头Start1字节固定为0x3A（即ASCII ：）。地址码Addr3字节模块地址码。传送时高字节在前，固定值0xFFFFFF。与多模块通讯时，每个模块需要设置不同的地址码。指令码Cmd1字节操作命令代码。参数1Para11字节命令附加第一参数；若无第一参数，默认为0x00。参数2Para21字节命令附加第二参数；若无第二参数，默认为0x00。校验和Sum1字节从包头到参数2的所有字节的算术累

10、计和的低字节。4.2.3 命令包总表功能包头地址码指令码参数1参数2校验和Detail复位0x3AADDR0x000x000x00Sum复位注册指纹模板ADDR0x020x01ID号注册首次采样：获取首次有效指纹并提取模板0x02注册采样比对：获取有效指纹模板并进行比对，成功后存入指定ID号比对指纹模板ADDR0x03MN指纹库中搜索区间M,N,且N=M，进行比对删除指纹模板ADDR0x04MN指纹库中删除区间M,N , N=M（M=N，表示删除某个模板）4.3 应答包子模块收到命令包后，会通过应答包，将有关命令执行情况与结果上报给上位机。应答包含有一个字节的执行结果代码和可能有的返回参数。上

11、位机只有在收到子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。子模块只对与自身地址码一致的命令包反应，地址码不符合不予应答。默认地址为0xFFFFFF，地址码可以修改。子模块只对与用到的指令码范围内的的命令包反应，指令码范围不符合不予应答。子模块只对校验和正确的命令包反应，校验和不正确不予应答。4.3.1 应答包格式包头指令码结果码参数长度参数1参数2参数n校验和4.3.2 应答包详细定义表名称符号长度说明包头Start1字节固定为0x3A。指令码Cmd1字节原操作命令。结果码Result1字节执行结果代码参数长度ParaLen1字节返回参数字节数n。若无后续参数，该值为0x00。参数1

12、Para11字节返回参数1。参数2Para21字节返回参数2。参数nParan1字节返回参数n。校验和Sum1字节从包头到参数n的所有字节的算术累计和的低字节。4.3.3 结果码汇总常用结果码：0xAB：指令已开始执行（适用于执行时间不可预测的指令：登录和搜索）；0xAA：指令执行完成，结果为真（适用所有指令）；0x55：指令执行完成，结果为假（仅适用登录/搜索指令、检查有无模板）；0x41：命令参数错误；0x45：系统错误；非常用结果码：0x20：图像质量差（适用登录和搜索指令）；0x21：录图像超时（适用登录和搜索指令）；0x22：面积小（适用登录和搜索指令）；0x40：无效命令代码；0x

13、42：命令包效验和错误； 0x43: 比对时，指定比对的模板存储区域没有模板。（适用于搜索指令）0x58：传感器错误；4.3.4 应答包总表功能包头指令码结果码参数长度参数1校验和Detail指令参数1指令参数2注册指纹模 板0x020xAB0x01成功收到0x02指令后立即应答，表示注册模板功能正常且收到指令，等待注册模板0xAA指令执行完成，注册成功0x55指令执行完成，注册失败0x20指令执行完成，图像质量差0x21指令执行完成，图像录入超时0x22指令执行完成，图像面积小0x41指令参数错误0x45系统错误0x5aID号码已经占用0x5dFLASH错误0x5EID号码错误0x58传感器

14、错误0x57处理超时比对指纹模板0x030xAB0x01ID号成功收到0x03指令后立即应答，表示比对模板功能正常且收到指令，等待搜索指纹0xAA指令执行完成，比对成功0x55指令执行完成，比对失败0x20指令执行完成，图像质量差0x21指令执行完成，比对超时0x22指令执行完成，图像面积小0x41指令参数错误0x43指定比对区域无指纹模板0x45系统错误（传感器错误）0xff没有注册指纹0x57处理超时0xff没有注册指纹删除指纹模板0x040xAA0x00指令执行完成，删除指纹成功0x55指令执行完成，删除指纹失败0x41指令参数错误0x45系统错误4.4 指令说明4.4.1 注册指纹模板

15、 Enroll指令代码：0x02功能说明： 模块收到指令后，立即应答已执行应答包(0xAB)。之后连续从传感器获取图像，探测到手指后，根据参数1执行操作并返回搜索结果。 该命令有两个应答包。 该命令可被Free指令中断执行。 注册模板命令分为2个字命令，以便于每次子命令执行完成后，上位机可以根据执行结果控制发送语音命令，需要2个子命令都执行完成后，才能成功注册，其间上位机发送的ID号必须一致。指令包格式：1 字节3 字节1 字节1 字节1 字节1 字节包头地址码指令码参数1参数2校验和0x3AAddr0x02Para 1ID号Sum输入参数： 参数1参数2功能说明0x01ID号注册首次采样：获

16、取首次有效指纹并提取模板0x02ID号注册采样比对：获取有效指纹模板并进行比对注：2次注册ID号需保持一致，ID号序号从0开始。应答包格式：1 字节1字节1 字节1 字节1 字节包头指令码结果码参数长度校验和0x3A0x02Result0x00Sum结果码说明：0xAB：指令已执行，等待注册模板（此标识固定为第一应答包返回值）；0xAA：表示指令执行完成，注册成功；0x55：表示指令执行完成，注册失败；0x20：表示指令执行完成，表示图像质量差；0x21：表示指令执行完成，表示录入图像超时；0x22：表示指令执行完成，表示图像面积小；0x57: 表示处理超时；0x58: 表示传感器错误；0x5

17、a: 表示ID号码已经占用。注册流程图：注册流程说明： 从上图可以看处，当上位机发送注册首次采样命令后，FSC7002注册功能模块返回接收到命令的应答后，开始采集指纹。 如果采集到的指纹有效，就会提取该指纹的生物特征并作为模板A存放在flash指定ID位置中，然后返回上位机注册首次采样成功的应答，上位机应该发送注册采样比对命令，来继续采集同一指纹，以实现注册的功能；反之返回注册首次采样失败的应答，并不操作flash，上位机根据应用逻辑再发送注册首次采样命令进行重新采集或者再发送删除flash该ID处模板的指令，再停止FSC7002工作。 上位机发送注册采样比对命令后，FSC7002注册功能模块

18、返回接收到命令的应答后，再次采集指纹。 如果采集到的指纹有效，就提取该指纹的生物特征并作为模板B存放在share RAM中，并与前次采集的模板A进行比对，以便确认是同一指纹，如果比对成功，则将采集到的质量最好的指纹模板存储到由上位机指定ID的flash存放空间中，返回上位机注册完成的应答，完成注册；反之，可以认为前后采集的2个指纹属于不同手指，FSC7002注册模块会将新的指纹模板写入flash该ID存储位置替换前次采集的指纹模板，并返回上位机注册失败的应答，由上位机根据其要实现的功能逻辑，再次发送注册采样比对的命令，以便完成注册，或者发送注册首次采样的命令重新采集手指更新指纹模板，或者发送删

19、除flash该ID处模板的指令再停止FSC7002注册模块的工作。4.4.2 比对指纹模板 Match指令代码：0x03功能说明： 模块收到指令后，立即应答已执行应答包。之后连续从传感器获取图像，探测到有效手指后，使用当前图像搜索相应的指纹库区间进行比对，并返回比对结果。 该命令有两个应答包。 该命令可被Free指令中断执行。输入参数：指纹库中搜索区间M,N,且N=M参数1：起始ID号M。参数2：结束ID号N。指令包格式：1 字节3字节1 字节1 字节1 字节1 字节包头地址码指令码参数1参数2校验和0x3AAddr0x03MNSum应答包格式：1 字节1字节1字节1 字节1 字节1 字节包头

20、指令码结果码参数长度参数1校验和0x3A0x03Result0x01ID号Sum结果码说明：0xAB：指令已执行，等待搜索指纹（此标识固定为第一应答包返回值）；0xAA：表示指令执行完成，搜索指纹成功(参数1表示搜索到的ID号)；0x55：表示指令执行完成，未搜索到指纹；0x20：表示图像质量差；0x21：表示录图像过程超时；0x22：表示图像面积小；0x57: 表示处理超时；0x58: 表示传感器错误；0xff: 没有注册指纹。4.4.3 删除指纹模板 Delete指令代码：0x04功能说明：删除指纹库中部分或全部指纹模板。输入参数：指纹库中删除区间M,N ,（M=N，表示删除某个模板）。参数1：起始ID号M；参数2：结束ID号N；N=M。指令包格式：1 字节3 字节1 字节1 字节1 字节1 字节包头地址码指令码参数1参数2校验和0x3AAddr0x04MNSum应答包格式：1 字节1字节1字节1 字节1 字节包头指令码结果码参数长度校验和0x3A0x04Result0x00Sum结果码说明：0xAA：表示指令执行完成，删除指纹成功；0x55：表示指令执行完成，但删除指纹失败。5 环境要求 工作环境：温度：-20C 60C相对湿度：20% - 95% 储存环境：温度：-40C 90C相对湿度：10% - 95%