大学本科生毕业设计（论文） 当切换到识别模式的时候，指纹模块就会先让CMOS芯片采集一次指纹，然后和FLASH芯片的数据进行对比。看是不是存在，如果存在就能返回是几号指纹。这样我们就能通过单片机或者电脑进行指纹识别与登记了。
具体指纹模块介绍如下：此指纹模块型号是：ZFM60，此模块上里面包含了： 1、光学头2、通信连接线3、DSP芯片4、稳压芯片5、FLASH芯片6、CMSO传感器等部件组成。
主要技术指标： 供电电压：DC 3.8~7.0V 背光颜色：绿色 亮灯方式：长亮/闪烁 供电电流：工作电流：<65mA
峰值电流：<95mA
指纹图像录入时间：＜0.5秒 窗口面积：14.5×19.4mm 匹配方式：比对方式（1:1）
搜索方式（1:N）
特征文件：256字节 模板文件：512字节 存储容量：1000枚
安全等级：3级（从低到高：1、2、3、4、5） 认假率(FAR)：＜0.001%（安全等级为3时） 拒真率(FRR)：＜1.0%（安全等级为3时） 搜索时间：＜1.0秒（1:500时，均值） 上位机接口：UART（TTL逻辑电平）
通讯波特率(UART)：（9600×N）bps其中N=1～12（默认值N=6，即57600bps）
2.4.2 指纹模块引脚接法
ZFM60系列独立式指纹识别模块引脚功能：
模块中引脚1与电源相连，引脚2接单片机的RXD端，引脚3接单片机的TXD端，引脚4悬空，引脚5接地。表2-7如下：
表2-7指纹识别模块引脚功能
引脚号 1 2 3 名称 Vin TD RD 类型 in out in 功能描述 电源正输入端 串行数据输出。TTL 逻辑电平 串行数据输入。TTL 逻辑电平 26
大学本科生毕业设计（论文） 4 GND － 信号地。内部与电源地连接 2.4.3 指纹模块命令
我们进行指纹模块的操是通过单片机的串口发送与接收命令完成的。我们先通过串口给指纹模块发送命令，然后等待指纹模块传回数据。再通过单片机进行数据的处理，从而判断命令有没有执行。
主要为以下几条命令。
1）开机的时候进行模块握手，从而判断模块是不是连接正常。命令如下： 验证口令： 指令包格式：
2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 01H 2 bytes 包长度 07H 1 byte 指令码 13H 4bytes 口令 Password 2bytes 校验和 SUM 应答包格式：
2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 07H 2 bytes 包长度 03H 1 byte 确认码 xxH 2bytes 校验和 SUM 注：确认码=00H 表示口令验证正确； 确认码=01H 表示收包有错； 确认码=13H 表示口令不正确；
2）生成指纹模板需要进行如下四个个命令：录入图像、生成特征、合成指纹模板、存储指纹模板。
录入指纹图像指令：
指令包格式：
2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 01H 2 bytes 包长度 03H 1 byte 指令码 01H 2bytes 校验和 SUM 应答包格式： 2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 07H 2 bytes 包长度 03H 1 byte 确认码 xxH 2bytes 校验和 SUM 注：确认码=00H 表示录入成功； 确认码=01H 表示收包有错； 确认码=02H 表示传感器上无手指； 确认码=03H 表示录入不成功；
图像生成特征 Img2Tz指令：
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大学本科生毕业设计（论文） 指令包格式：
2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 01H 04H 02H BufferID SUM 1 byte 包标识 2 bytes 包长度 1 byte 指令码 1 byte 缓冲区号 2 bytes 校验和 应答包格式： 2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 07H 2 bytes 包长度 03H 1 byte 确认码 xxH 2bytes 校验和 SUM 注：确认码=00H 表示生成特征成功； 确认码=01H 表示收包有错；
确认码=06H 表示指纹图像太乱而生不成特征；
确认码=07H 表示指纹图像正常，但特征点太少而生不成特征； 确认码=15H 表示图像缓冲区内没有有效原始图而生不成图像；
特征合成模板RegMode1指令：
功能说明：将CharBuffer1与CharBuffer2中的特征文件合成特征模板。 指令包格式：
2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 01H 2 bytes 包长度 03H 1 byte 指令码 05H 2bytes 校验和 SUM 应答包格式： 2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 07H 2 bytes 包长度 03H 1 byte 确认码 xxH 2bytes 校验和 SUM 注：确认码=00H 表示合并成功； 确认码=01H 表示收包有错；
确认码=0aH 表示合并失败（两枚指纹不属于同一手指）；
存储模板 Store指令： 指令包格式：
2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 XXXX 1byte 包标识 01H 2 bytes 包长度 06H 1 byte 指令码 06H 1 byte 缓冲区号 BufferID 2 bytes 位置号 PageID 2bytes 校验和 SUM 应答包格式： 2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1 byte 包标识 07H 2 bytes 包长度 03H 1 byte 确认码 xxH 2bytes 校验和 SUM 注：确认码=00H 表示储存成功； 确认码=01H 表示收包有错；
经过以上四个步骤与命令，我们就录入了一个指纹，重复以上步骤，我们可
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大学本科生毕业设计（论文） 以再录入其它指纹。
3）指纹识别是先转换到识别模式，然后不断的探测是不是有指纹出现在光学采集头上。如果有则扫描指纹，与库里面的指纹进行比对，如果是就读出是几号指纹。
模块会自动探测是不是有指纹，如果有则发送下面的命令：
搜索指纹Search指令： 指令包格式：
2bytes 包头 0xEF01 4bytes 模块地址 Xxxx 1byte 包标识 01H 2bytes 包长度 08H 1byte 指令码 04H 1byte 缓冲区号 ID 2bytes 参数 StarPage 2bytes 参数 PageNum 2bytes 校验和 SUM 应答包格式： 2bytes 包头 4bytes 模块地址 1byte 包标识 07H 2bytes 包长度 07H 1byte 确认码 xxH 2bytes 页码 2bytes 得分 2bytes 校验和 SUM 0xEF01 Xxxx 注：确认码=00H 表示搜索到； 确认码=09H 表示没有搜索；
如果搜索到就返回相应的指纹号，如果没有就会返回0。
2.5 本章小结
本章首先介绍了主要控制元件STC89C52单片机，并且介绍了各引脚功能及组成最小系统各部分的原理。然后，了解了12864液晶的使用方法及其编程要点，接着叙述了如何对按键编程，因为按键必须添加防抖动设置，以减少误差。最后介绍指纹模块，列出本设计需要的程序模块。
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大学本科生毕业设计（论文） 第3章 系统软件的设计
3.1 系统程序工作分析
在本文的电路板中，单片机是作为控制器嵌入到系统中。应用程序的开发主要分为两大部分，即对指纹识别模块的应用程序开发以及对12864液晶、按键程序的开发。程序开发的方式将主要建立一系列的C语言函数子程序供主程序的随时调用，即对指纹识别模块或液晶电路分别编制C语言函数子程序。本设计中，采用Keil单片机软件开发环境对单片机进行编程，由于该编译器支持模块化程序设计，因此可以先将源程序划分为几个模块分别编写，然后再由编译器生成一个最终文件。该开发环境可以对程序进行软件仿真调试，因此可以方便地进行程序的编写和调试，调试通过的代码文件通过开发板下载到单片机。单片机在上电后，主程序应该完成相应的初始化工作。依据电路的功能要求，主程序必须对液晶初始化、同时对按键进行检测，如果有对应的按键按下。执行相应的操作，单片机通过串行接口对指纹模块进行读写。
3.2 串口初始化
由于使用串口和模块通讯，所以必须先约定好单片机和模块的串口工作速度和数据包格式。SCON 是一个特殊功能寄存器，用以设定串行口的工作方式、接收/发送控制以及设置状态标志：
表3-1 SCON寄存器地址位
位 字节地址：98H 7 SM0 6 SM1 5 SM2 4 SM3 3 SM4 2 SM5 1 SM6 0 SM7 SCON SM0和SM1为工作方式选择位，可选择四种工作方式：
表3-2 串行口工作方式
SM0 0 0 1 1 SM1 0 1 0 1 方式 0 1 2 3 说明 移位寄存器 10位异步收发器（8位数据） 11位异步收发器（9位数据） 11位异步收发器（9位数据） 波特率 fosc/12 可变 fosc/64或fosc/32 可变 PCON中只有一位SMOD与串行口工作有关 ：
表3-3 PCON寄存器
位 字节地址：97H 7 SMOD 6 5 30
4 3 2 1 0 PCON