光学指纹模组博立恒BLH9003D产品规格说明书V13Word文档下载推荐.docx
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4功能介绍5
4.1通信协议格式如下(默认波特率9600bps)6
4.2命令包6
4.2.1命令包格式6
4.2.2命令包详细定义表6
4.2.3命令包总表6
4.3应答包7
4.3.1应答包格式7
4.3.2应答包详细定义表7
4.3.3结果码汇总8
4.3.4应答包总表8
4.4指令说明10
4.4.1注册指纹模板Enroll10
4.4.2比对指纹模板Match12
4.4.3删除指纹模板Delete13
5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
BLH9003D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1/7inchCMOS,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(FSC7002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
Ø
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,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400DPI~500DPI,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
1.7.1FSC7002程序下载接口
FSC7002芯片专用烧写器下载程序接口线序1~7依次为:
RST#、ISP-SCK、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
Pin
Name
PinType
Function
1
GND
Ground
Powerground
2
RxD
Input
UARTInput
3
TxD
Output
UARTOutput
4
DVDD3.3V
Power
3.3Vpowersupply
5
NC
6
WAKE
Wakeupoutput,Higheffective
7
VCC
5Vpowersupply(UPS)
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):
RawRGB、YUV/YCbCr4:
2:
2、RGB565/555/444
图像传输速率(Max):
VGA30fps@24Mhz、CIF80fps@24Mhz、QVGA90fps@24Mhz、QQVGA120fps@24Mhz
信噪比:
42dB
扫描格式:
逐行
最大曝光:
4095Rowtime
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BLH9003D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9600bps)
4.2命令包
上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
Start
1字节
固定为0x3A(即ASCII:
)。
Addr
3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。
Cmd
操作命令代码。
Para1
命令附加第一参数;
若无第一参数,默认为0x00。
Para2
命令附加第二参数;
若无第二参数,默认为0x00。
Sum
从包头到参数2的所有字节的算术累计和的低字节。
4.2.3命令包总表
功能
Detail
复位
0x3A
ADDR
0x00
注册指纹模板
0x02
0x01
ID号
注册首次采样:
获取首次有效指纹并提取模板
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
0x03
M
N
指纹库中搜索区间[M,N],且N>
=M,进行比对
删除指纹模板
0x04
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
结果码
参数长度
……
参数n
4.3.2应答包详细定义表
说明
固定为0x3A。
原操作命令。
Result
执行结果代码
ParaLen
返回参数字节数n。
若无后续参数,该值为0x00。
返回参数1。
返回参数2。
Paran
返回参数n。
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;
0x42:
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
指令参数1
指令参数2
注册指纹模板
0xAB
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
0x5a
ID号码已经占用
0x5d
FLASH错误
0x5E
ID号码错误
0x58
传感器错误
0x57
处理超时
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
指令执行完成,比对成功
指令执行完成,比对失败
指令执行完成,比对超时
0x43
指定比对区域无指纹模板
系统错误(传感器错误)
0xff
没有注册指纹
指令执行完成,删除指纹成功
指令执行完成,删除指纹失败
4.4指令说明
4.4.1注册指纹模板Enroll
指令代码:
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
Para1
输入参数:
功能说明
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:
结果码说明:
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);
表示指令执行完成,注册成功;
表示指令执行完成,注册失败;
表示指令执行完成,表示图像质量差;
表示指令执行完成,表示录入图像超时;
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;
0x5a:
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shareRAM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
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。
=M
参数1:
起始ID号M。
参数2:
结束ID号N。
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);
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);
表示指令执行完成,未搜索到指纹;
表示图像质量差;
表示录图像过程超时;
表示图像面积小;
0xff:
没有注册指纹。
4.4.3删除指纹模板Delete
删除指纹库中部分或全部指纹模板。
指纹库中删除区间[M,N],(M=N,表示删除某个模板)。
起始ID号M;
结束ID号N;
N>
=M。
表示指令执行完成,删除指纹成功;
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:
-20°
C——60°
C
相对湿度:
20%-95%
储存环境:
-40°
C——90°
10%-95%