指纹模块是智能密码锁的重要部件，主要安装在拥有指纹功能的各类器件上，它用于完成指纹的采集和指纹的识别。
2.4.1 指纹识别模块的选择
为了符合本次设计的要求，本次设计在经过各个模块的比较后，最终采用FM-180指纹识别模块进行智能密码锁的设计。
FM-180亮背景光学头指纹识别设备是一款采用了光学指纹传感器，并且由高性能DSP处理器和FLASH等芯片构成的模块，它具有指纹图像处理、模板提取、模板匹配、指纹搜索和模板存储等功能。和同类指纹产品比较，FM-180指纹识别模块具备以下特点：
a.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，使手指能够有较好的成像质量，使用人群广泛。 b.价格低廉
c.模块采用自行开发的光学采集头，比起其他模块，成本大幅度降低。 d.算法性能优异
e.FM-180指纹识别模块的算法根据光学成像原理设计。算法具有较好的校正和容错能力。
f.简单易用方便扩充
g.无需具备指纹识别的专业知识即可应用，比较适合当前的自身的水平。
2.4.2 FM-180指纹识别模块系统参数与接口
（1）系统参数
电压参数：直流 3.6—6.0V 电流参数：
工作电流小于20mA 峰值电流小于150mA 指纹图像录入时间小于1.0秒 采集器窗口面积： 14 mm ╳ 18 mm 指纹匹配方式：
比对方式（1:1）
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检索方式（1:N） 特征文件大小：256bytes 模板文件大小：512bytes 指纹存储数量：162/930枚 认假率(FAR)小于0.001% 拒真率(FRR)小于1.0%
搜索时间小于1.0秒 （均值为1:200时） 上位机接口： UART
通讯波特率(UART)：(9600╳N)bpsN范围为1～12 （N=6为默认值表示57600bps） 工作环境：
温 度：-15℃到+45℃ 相对湿度：45％RH到80％RH 储存环境：
温 度：-35℃到+80℃ 相对湿度小于80％H
尺寸(长╳宽╳高)： 55 ╳ 20 ╳ 21mm
（2）外部接口引脚说明
模块与设备的串行通讯时，接口引脚定义如下图2.4.1所示：
图2.4.1外部接口引脚说明图
2.4.3 FM-180指纹识别模块指令系统
模块通过串行通讯接口，能够直接与5v电源的单片机进行通讯。模块数据发送接收端分别于上位机数据接收发送端相连。
此模块主要为以下几个常用指令：
一、开机时通过与模块接触，从而判定模块是否正常连接。其指令如下:
验证口令（PS_VfyPwd），其功能是验证模块握手的口令。当上位机发送数据至模块数据接收端时，输入参数Password，模块根据情况返回参数，即其内部
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的确认字，而此指令的代码为13H，验证口令的指令包和应答包格式如下图2.4.2所示：
图2.4.2 验证口令的指令包和应答包格式
二、生成指纹模板期间需要进行如下四个命令：录入图像、生成指纹特征、合成指纹模板、存储指纹模板。 ⑴录入图像（PS_GetImage）
录入图像指令的功能是对手指进行探测。当探测完毕后，它会将探测到的录入指纹图像存至ImageBuffer中，并返回对应状态的确认码，用于表示录入的成功与否。此指令过程中并无输入参数，指令代码为01H，与此指令对应的指令包和应答包格式如下图2.4.3：
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图2.4.3录入图像的指令包和应答包格式
⑵生成指纹特征（PS_GenChar）
生成指纹特征指令的功能是将之前录入时存于ImageBuffer中的原始图像进行处理生成对应的指纹特征文件，并存至CharBuffer1或CharBuffer2之中。在此指令中，输入参数为特征缓冲区号（BufferID），返回参数是代表是否成功的确认字，其指令代码为O2H。指令包和应答包的对应格式如下图2.4.4：
图2.4.4生成指纹特征的指令包和应答包格式
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⑶生成指纹模板（PS_RegModel）
在指纹特征生成之后，指纹模板生成的指令功能是将CharBuffer1和CharBuffer2中储存的特征文件进行合并生成模板，然后把其结果存至CharBuffer1和CharBuffer2之中。此过程无输入参数，但返回参数表示生成指纹模块情况的确认字，指令代码为05H，对应指令包和应答包格式如图2.4.5表示：
图2.4.5生成指纹模板的指令包和应答包格式
⑷储存模板（PS_StoreChar）
通过前两个指令的模板生成，储存模板指令的功能是将CharBuffer1或者CharBuffer2中储存的模板文件储存到PageID（指纹库位置号）的flash数据库的位置。此指令需要的输入参数为BufferID（缓冲区号）和PageID（指纹库位置号），返回参数为确认字，指令代码为06H。其指令包格式和应答包格式如图2.4.6所示：
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