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基于STM32 MCU和串口TFT LCD模块的指纹识别_指纹_模块

萌界大人物 2024-12-27 22:05:30 0

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注:这是在STONE技能公司事情的Amy的一篇客座文章,STONE技能公司是一家专门从事工业液晶显示模块的公司。

2019年11月,我操持开拓一个指纹门锁项目。
当我选择好指纹识别模块时,项目就被停息了。
不过,我想既然已经购买了指纹识别模块,那还是大略地测试一下吧。

基于STM32 MCU和串口TFT LCD模块的指纹识别_指纹_模块 基于STM32 MCU和串口TFT LCD模块的指纹识别_指纹_模块 通讯

这个指纹模块轻易地就能在线购买,它通过UART接口与单片机板通信。
其余,它可以支持指纹扫描、指纹输入、指纹比较和指纹删除等功能。

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(图片来自网络侵删)

由于该指纹模块制造商为STM32F103系列微掌握器供应了一个演示程序,以是我买了一个基于STM32F103C8T6的小型开拓板。

指纹模块的演示程序一样平常利用LED灯提示用户输入指纹并比较其状态(成功或失落败)。
但我个人比较方向用显示屏来提示用户和显示结果,因此我选择了480×272分辨率的串口显示屏。
该屏通过UART可以与单片机进行通信,详细型号是STONE STVC050WT-01,这部分我会在后面的章节中先容。

硬件组件

统共利用了三个硬件模块:

STM32开拓板指纹模块STONE STVC050WT-01 显示屏带有UART TTL接口的指纹识别模块

指纹识别模块

UART指纹读取器模块是由意法半导体公司的STM32F205高速数字处理器驱动的,它集成了指纹算法(TFS-9)和高精度光学传感器(TFS-d400),支持指纹输入、图像处理、特色值提取、模板天生、模板存储、指纹比较和搜索,并公开了一个由主微掌握器或处理器驱动的UART接口。

特色‎‎敏感指纹传感和快速识别速率:指纹模块采取高精度光学路径和成像元件,因此利用时只需用手即可。
‎‎稳定性好:该模块采取STM32F205 单片机,功耗低、速率快。
速率和稳定性都比中国芯片好一些。
‎“科学构造”:该模块采取模块化构造、指纹传感器+处理主板+算法平台。
‎‎标准16针通用接口:传感器可独立选择,由光学和其他传感器取代;利用商业算法。
‎‎易于开拓:串口UART 操作(可以直接连接到任何带串口的单片机上)极其大略。
该公司还供应了演示软件、学习软件、MCU程序以及干系工具。
‎‎开放性:免费输入和输出指纹图片、指纹特色值文件和各种指纹操作。
‎运用处景

‎范例的运用程序包括指纹锁、指纹保险箱、指纹访问掌握、指纹出勤、对讲机、职员识别、权限管理等。
‎指纹模块可以在环球速卖通上购买‎‎,售价是37.78美元‎‎。

STONE 5英寸STVC050WT-01 4:3 TFT-LCD 模块

480×272 TFT 显示屏先容

‎在这个项目中,我想利用STONE STVC050WT-01 TFT-LCD 来显示指纹模块的状态(包括输入状态、比较状态和指纹数据删除)。
此显示屏配有驱动芯片,且能为用户界面开拓供应开拓软件。
以是,用户只需根据须要通过软件以及任何按钮或文本框添加设计的 UI 图片,然后天生配置文件并以闪存形式接入显示屏。

‎STONE STVC050WT-01显示屏通过UART TTL旗子暗记与MCU通信。

‎从理论上来说,STONE显示屏和指纹模块硬件是可以直接连接的。
但是,由于通信数据协议不同,无法建立通信。
以是,仍须要MCU来处理串口通信。

显示屏模块

‎更多的技能信息,包括数据表都可以在‎产品页面‎‎获取,该模块以37.78美元的价格在‎环球速卖通上售卖‎ ‎。

利用STONE 显示屏模块只须要‎4 步‎利用 PhotoShop 或其他照片编辑软件设计用户显示界面。
‎‎利用STONE TOOL软件设计显示逻辑和按钮逻辑,并将设计文件下载到显示模块中。
‎MCU通过串口与STONE 显示屏模块进行通信。
‎‎第 3 步得到的数据应利用在MCU的其他操作中。
STONE TOOL软件安装‎

‎从官方网站下载最新版本的‎‎STONE TOOL软件‎‎(当前为是 TOOL 2019版)并安装。

‎软件安装完成后,将会打开以下界面:‎

STONE TOOL软件界面

单击左上角的“文件‎‎”按钮以创建新项目,详细项目将会不才面部分进行先容‎。

STM32 单片机开拓板

‎我们利用‎‎基于STM32F103C8T6 MCU的开拓板‎‎,该开拓板可以在‎‎环球速卖通上通过快递购买,售价低于2美元‎‎。

STM单片机开拓板

STM32开拓环境

Keil vision是由Keil开拓的集成开拓环境。
目前,紧张有Vision2、Vision3、Vision4和Vision5几个版本。
实在这当中是有一些故事的。
2005年,Keil被Arm收购。
2011年3月,Arm发布了最新集成开拓环境的Realview MDK开拓工具,该工具实在是集成了Keil uvision4的最新版本,其编译器和调试工具紧张针对Arm设备进行了优化。

STM32利用KEIL MDK开拓环境的详细情形,可以在该公司网站上找到。

STONE 显示屏和指纹模块测试项目的实现

开拓板与STONE 显示屏的硬件连接

为了确保往后可以编写代码,我们首先必须确定硬件连接是可靠的。

STM32F103C8T6开拓板和STVC050WT-01 TFT 显示屏通过UART连接,STM32F103C8T6开拓板和指纹模块也可以通过UART连接。

确保硬件连接精确之后,连续下一步。

UI图形设计只需一步

首先,我们须要设计一个UI显示图像,它可以用PhotoShop软件或其他图像设计工具进行设计。
UI 显示图像设计完成后,要将图像保存为 JPG 格式。
(下图是我在Photoshop设计的UI 图像)

UI显示图像

TFT -LCD显示模块设计

打开STONE TOOL2019 软件,并创建一个新项目:

创建新项目

删除项目默认的图像

删除新项目加载的默认图像,并添加我们自己设计的 UI 图像。

如何通过STONE TOOL工具添加字体文件

项目添加字体文件

‎UI 设计时,会涌现一个实时显示指纹验证的状态栏,因此你须要添加字体以及文本显示组件和按钮。

效果如下:

UI设计效果

如何天生STONE LCD的配置文件

完成上述 UI 设计后,你可以天生配置文件并将其下载到 STVC050WT-01 显示屏上,在 STONE 开拓材料中对该显示屏进行过描述。

天生配置文件并下载

实行步骤 1 :天生配置文件,然后将 U盘插入打算机,U盘就会显示出来。

实行步骤2:然后单击“下载到你磁盘”,将配置文件下载到 U盘中,之后再将 U盘插入 STVC050WT-01 中以完成升级。

如何通过 UART TTL接口连接指纹模块

指纹模块实际上由两部分组成:

光学网络器驱动电路

核心部分是驱动电路,且由STM32F2系列芯片集成。
该芯片将指纹算法和扫描算法嵌入到芯片中,并采取UART通信来获取结果,这为运用程序的开拓职员供应了非常方便的条件。

硬件连接:

VCC— 3.3 v或5v

GND — GNDTXD(指纹模块串口发送)— RXD(PC或单片机串口Rx)

RXD(指纹模块串口吸收)— TXD(PC或单片机串口Tx)

BL(指纹头背光,未连接)— IO端口

RST(指纹模块重置,未连接)— IO端口

首先,你可以利用 Windows PC 通过串口与指纹模块进行通信,从而进行测试。
你们也可以在微雪百科中上找到更多的细节信息。

STM32 运用开拓

你们可以访问指纹模块供应商的官方网站,下载指纹模块演示程序,然后利用KEIL软件打开程序。

在进一步开拓软件之前,我们先来连接一下硬件。

硬件连接图

然后通过串口掌握台发送指令的办法检讨连接是否能正常事情。

串口工具发送指令

我用终极代码(main.c)对程序做了一些小修正,如下所示:

详细代码点文末了解更多

我们还必须要修正stm32f10x_it.c文件,以此来添加 USART 中断处理函数。

详细代码点击文末了解更多

添加中断处理函数

终极结果

末了,我们只须要连接STM32板、指纹模块、显示屏幕和电源。
而后按下 STONE 显示屏上方对应的按钮,你该当就能够添加、删除和验证指纹了。

指纹识别结果

指纹识别结果

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