指纹采集芯片采用电窖式传感器芯片FPS200.FPS200电容式传

1、指纹采集芯片采用电窖式传感器芯片FPS200。FPS200电容式传感器在1.28cm×l.50cm见方的表面集成了256×300个电容器。它提供有与8位微处理器相连的接口，并且内置8位高速A/D转换器可直接输出8位灰度图像。传感器采用标准CMOS技术，获取的图像大小为256×300，分辨率为500DPI(点每英寸)。1系统基本结构 1FPS200的内部结构FPS200传感器的每一列都有两个采样一保持电路，一个用来存储放电前电容两端的电压，另一个用来存储放电后电容两端的电压。两个采样一保持电路的差值可以度量电容的变化。先指定行高阶地址寄存器(RAH)和行低阶地址寄存

2、器(RAL)中的数据以指定待读取的行，再指定列地址寄存器(cAL)从而启动行捕获，等待一段时问(行捕获时间)后，连续读取控制寄存器(CTRLA)，获得某一点的指纹采样位，读完会自动触发下一次AD转换，读完一行后再写入RAH，RAL以读取下一行，直至最后一个像素。在参数设置方面，其中PGC是放大倍数，通过它不能消除汗渍(模糊)：DcR和DTR的组合大小和背景色，以及双指纹现象有关。·DCR：越小DTR耍越大DTR可变范围越大(可变范围指：图像不太黑，同时没有双指纹)·PGC：越人DTR可凋范围变小，PGC太小时整个图像将变成灰色，很难区分指纹和背景。·DCR：越大将

3、有效抑制汗渍(模糊)。但是DCR达到最人时背景为灰色，虽然指纹 没有模糊。用减小PGC来看：此时整个图像为灰色。而PGC很大时调整范围小,图像不足很好。 2系统硬件电路结构图 设计指纹采集模块的时候山十考虑到指纹芯片价格昂贵，万一设计存在错误将会造成很大的浪费，同时也考虑到以后在制作产品的时候指纹采集模块安装方便，所以将指纹模块单独设计成一块电路扳连接在扩展板上面。FPS200接口电路如图9-9所示。FPS200和ARM CPU接线(布线要求)建议如下：(1)为丁减少干扰，ARM输出到FPS、ARM的RDWR输出到FP这些数据线段中间不能再接其他线，即其他的器什的数据线和RD线不能与FPS共用

4、。 (2)这些线周围0.5cm左右不能有敷铜或者其他导线。这样来减少数据线和地之间地电容。 (3)其中的数据线应并排走，长度相等。这些线应尽量短，导线较粗。 (4)驱动输入引脚和地之间接一个30pF的电容。尽量贴近管脚。(5)FSET引脚和指纹自动探测有关。FSET引脚的下扰将触发指纹采集。所以“FSET引脚”和“接在FSET引脚I-的电阻”之间的引线要尽量短，并且引线和周围引线之间有较大距离。2系统工作流程指纹处理过程，由个光电检测信号来确认是否有手指按下，如果有手指按下则此时直接读指纹芯片的缓冲区，将读到的指纹图像数据在SRAM中进行打包，然后发送到服务器，由服务器将接收到的指纹图像进行处

5、理和辨识，然后向终端返回认证结果，由终端进行相应的显示和控制。系统的简单工作流程如图9-10所示。3系统模块源代码实现1主机串口控制程序设计在嵌入式Linux操作系统下，系统提供了专门的串口访问模块用户只需要根据自身嵌入式硬件设备作适当裁剪即可。主要包括Makefile文件的编写、住机串口数抛读取信号Hostsefial.c。2.指纹采集与处理程序以下是指纹芯片采集程序，电路板上需要RAM和GAL器件。FPS200指纹处理程序如下：3服务器端的程序服务器端的程序主要完成指纹比对和对终端、用户的管理，以及考勤等功能，由以下5部分程序组成：·QDServer服务器监听程序。它的功能是与终

6、端通信、记录事件到数据库、指纹比 对、接收用户留言。程序模块主要分为：网络部分、数据库部分和界面部分。其中 网络部分能够同时和多个终端保持连接，记录终端的事件，查询数据库a用户通过 界面了解当前的终端的状态和接收用户控制。·QDMenage，服务器管理程序。功能是管理数据库。·QDMessage，用户留言功能。·QDInstallDB，安装或者卸载服务器程序时注册数据库。·ConfigGen，产生配置文件。 (1)指纹比对算法链接库的调用。在指纹比对程序源代码中，对链接库的调用是基十对其中指纹比对算法函数的调用，由于知识产权的关系，下列程序源代码中将文件

7、名用*号米代替。在这里需要将调用的语句中的文件名和函数名换为与指纹模块内的算法相对应的SDK软件包内的相应链接库文件名和函数名。然后将程序中的函数名及传递参数都做相应的修改。实际上在改进后，用不到这么多的函数，因为提供的SDK软件包内的算法链接库文件中的函数及其传递参数都比较少，这是由于接收到终端传递的指纹数据已经由终端的DSP指纹模块提取了指纹图像的指纹特征值，所以在比对时就要简单得多。(2)QDServer网络部分。在应用层主要是通过网络控制命令对终端进行控制，服务器记录当前的状态，根据状态和事件的组合来判断，采取动作。应用层协议由CacceptScock负责处理。Caccepect通过前

8、缀为Conn的函数调用CQDView类的指纹识别和数据库模块。以下是具体的命令类犁： (3)提示信息的显示和用户留言功能·提不信息。当SendMessage时，如果是SINITIAL则看终端提示语是否为空，如果不为空则将提示语发送到终端。在CQDView的ConnUpdateSetting中初始化连接的提示语。在监听程序中，增加刷新功能。在刷新过程中，刷新终端数据库，读取终端提示语，然后发送到终端。·用户留言提示信息。监听程序：用户可以开门，如果用户有留言信息，则将留言写入这个AcceptSocket的m_strUserMessage中，并且设置信息字符串的位置M

9、_iUserMessage为0，在View类中其他的处理相同。当返回到AcceptSocket中时，发现是S OPENDOOR处理开门，然后需要看一下m-UserMessagt：是否为空。如果不为空则将状态从s_OPENDOOR转化到S_READMESSAGE。在sendMessageToClient中如果是s_READ_MESSAGE，则将m_userMessage读入，发送到客户端，增加mjuserMessage。如果按下一页命令则发送下一页。如果按下“退出”，则转化到S_REAR_MESSAGEDEL“是否删除这条信息?”，将In_satUserMessgae清空，然后返回s_INITIAlL。以上部分是网络部分工作的部分情况简介，在这一部分中，只需要在终端将指纹数据包结构中的指纹图像数据部分的来源换为从串口读进的指纹特征值数据就可以了，同时在定义中把包的大小根据指纹特征值的数据量大小重新进行定义。语句为：将以上的语句中的页大小设置为128就可以了，也就是说(256*7)可以修改为128，因为指纹特征值的数据包最大不超过128B。由以上分析可以看出，其工作过程是串口读到数据包根据命令字段判断数据包的类型是否为指纹特征值，然后由TCP部分进行封包处理发送给服务器，服务器再将