指纹模块（MG200）

目录

1.1MG200指纹模块介绍

1.2MG200的具体介绍

1.3MG200的内部工作过程

1.4 MG200发送指令

发送指令目录:

应答指令目录：

1.5指纹模块具体功能实现：

1.捕捉指纹特征量过程

2.注册指纹过程

3.比对手指过程

1.1MG200指纹模块介绍

MG200是一种高性能的指纹模块，具有可靠、安全、易集成等特点。它采用高精度光学指纹模组，并集成了先进的指纹识别算法，可以快速、准确地识别指纹信息。同时，它支持RS232/485、USB、Wiegand等多种通讯方式，可以广泛应用于门禁、考勤、安防等领域。此外，MG200指纹模块还具有防伪功能，支持对指纹图像的加密和解密，有效防止指纹被破解和盗用。

1.2MG200的具体介绍

MG200指纹模块（指纹模块传感器）
*指纹分为光学式和电容式，MG200为电容式指纹（内置算法，管理模式，数据库，串口）
*管理程序的通信接口由若干指令组合而成，模块的每个功能由主控单元MCU（或上位机） 发送独立的指令来执行
*执行状态通过串口反馈给主控单元MCU进行逻辑交互。通过合理的组合使用接口指令，如何实现功能逻辑则完全由主控单元MCU（或上位机）决定
*MCU负责发送指令（实现功能）和接收反馈（工作状态、结果）
*MCU通过USART6与MG200通信
*USART6_TX --- PC6 --- 复用模式---MG200_RX
*USART6_RX --- PC7 --- 复用模式---MG200_TX
*MCU与指纹模块的通信通过发送命令数据包然后接收MG200返回应答数据包的形式 
*指纹模块的 UART 串口不能同时进行收发动作 (Half-Duplex 通信)

1.3MG200的内部工作过程

MCU 主控单元向指纹识别模块发送指纹采集及特征量提取的指令。指纹模块接收到该指令后，通过指纹传感器采集指纹并对图像质量进行判断。 若指纹图像不正常（图像质量差）时，模块将评价结果发送给 MCU 主控单元。若指纹图像正常时，模块对图像进行特征点提取，并将比对成功与否的结果通知发送 至 MCU 主控单元。

首先就是提取指纹保存在数据库里，然后我们再重新录入指纹与数据库的指纹进行对比，如何与门锁模块与语言模块以及其他模块联合使用。

通过MG200_PWR管脚来给指纹模块上电，通过MG200_DETECT来检测模块有没有手指按下首先就是管脚和串口的初始化，这个不同的单片机初初始化代码不一样。作者使用的单片机是STM32F401RET6。

1.4 MG200发送指令

*指纹模块通过采集的指纹图像特征点与已存指纹的数据库进行对比
*发送数据包格式：起始码（0x6c)+Checksum（校验和）+发送地址(0x63) + 接收地址(0x62) + 
指令码(cmd) + 参数(parameter) + 预留(0x00)(共7字节）
*接收数据包格式：起始码（0x6c)+Checksum（校验和）+发送地址(0x62) + 接收地址(0x62) + 
应答码(cmd) +返回值（result）+ 参数(parameter) + 预留(0x00)(共8字节）
* Mg200_RecData(u8 cmd,u8 *result,u8 *parameter)---接收MG200的应答数据包
通过判断数据包的Checksum（校验和）+发送地址(0x62) + 接收地址(0x62) +  + 预留(0x00)+起始位
看通信是否正常。
*CaptureAndExtract(u8 num)----先判断数据包接收结果，成功就判断接收数据包的result接收应答码，
就是指令发送的结果，然后根据函数需求返回result或parameter

/*
函数功能：MG200发送数据包
形参：
u8 cmd   发送发送指令码
u8 parameter 发送参数
返回值：void
函数说明：
*/void Mg200_SendData(u8 cmd,u8 parameter)
{u8 checksum;usart6_send_byte(0x6c);//起始码usart6_send_byte(0x63);//发送地址 --- MCUusart6_send_byte(0x62);//接收地址 --- MG200usart6_send_byte(cmd);//指令码usart6_send_byte(parameter);//参数usart6_send_byte(0x00);//预留/*计算校验和*/checksum = (0x63 + 0x62 + cmd + parameter + 0x00) & 0xff;usart6_send_byte(checksum);//校验和}

/*
函数功能：MG200接收数据包
形参：
u8 cmd    接收指令码   注意：接收指令码跟发送指令码一样
u8 *result  接收返回值 --- 结果
u8 *parameter 接收参数
返回值：u8   接收正常函数返回0      接收非正常函数返回非0
函数说明：
*/u8 Mg200_RecData(u8 cmd,u8 *result,u8 *parameter)
{u8 checksum;//等待数据接收完成   TC_Flag置1为数据接收完成while(!mg200_rec.TC_Flag);mg200_rec.TC_Flag = 0;//清空标志位if(mg200_rec.buff[0] != 0x6c){return 1;}		if(mg200_rec.buff[1] != 0x62){return 2;}if(mg200_rec.buff[2] != 0x63){return 3;}if(mg200_rec.buff[3] != cmd){return 4;}*result = mg200_rec.buff[4];//接收返回值*parameter = mg200_rec.buff[5];//接收参数if(mg200_rec.buff[6] != 0x00){return 5;}checksum = (0x62 + 0x63 + cmd + *result + *parameter + 0x00) & 0xff;if(mg200_rec.buff[7] != checksum){return 6;}return 0;//接收正常返回0
}

发送指令目录:

应答指令目录：

1.5指纹模块具体功能实现：

1.捕捉指纹特征量过程

   1.等待手指按下
   2.手指按下后，发送提取特征量命令数据包（通过串口通信发送，指纹模块的UART串口不能同时进行收发动作，所以需等串口接收完成再发）
   3.判断接收数据包结果，判断是否通信成功（通信判断的是起始码，发送地址，接收地址，校验和，指令码，预留位），通信成功后
   4.通过接收数据包函数形参接收返回的值result和参数parameter，判断返回的值result，分析捕捉指纹特征量的结果如何。
   

/*
函数功能：提取指纹特征量
形参：u8 num   决定第几次提取指纹特征量    0 - 4  
返回值：u8    返回result结果
函数说明：
*/u8 CaptureAndExtract(u8 num)
{u8 result;u8 parameter;printf("请按下手指\r\n");//等待手指按下while(!MG200_DETECT);Mg200_SendData(0x51,num);//发送数据包if(Mg200_RecData(0x51,&result,&parameter) == 0){//接收数据正常switch(result){case 0x00:printf("抓取指纹图像及特征量提取成功\r\n");break;default:printf("抓取指纹图像及特征量提取失败\r\n");break;}			}else{printf("通信失败\r\n");return 0xff;}return result;}

2.注册指纹过程

1.通过do while 语句确保成功提取三次特征量
2.成功提取后，发送注册指纹命令数据包  把提取的特征量注册到数据库去
3.判断接收数据包结果，判断是否通信成功（通信判断的是起始码，发送地址，接收地址，校验和，指令码，预留位），通信成功后
4.通过接收数据包函数形参接收返回的值result和参数parameter，判断返回的值result，分析注册指纹的结果如何。

/*
函数功能：注册指纹
形参：void
返回值：u8    返回result结果
0:注册成功     非0：注册失败
先提取三次指纹特征量
函数说明：
*/u8 Enroll(u8 num)
{u8 ret;u8 result;u8 parameter;printf("第一次提取指纹特征量\r\n");do{ret = CaptureAndExtract(0x00);}while(ret);printf("第二次提取指纹特征量\r\n");do{ret = CaptureAndExtract(0x01);}while(ret);printf("第三次提取指纹特征量\r\n");do{ret = CaptureAndExtract(0x02);}while(ret);//提取指纹特征量完成，开始发送注册指纹指令Mg200_SendData(0x7f,num);//发送数据包if(Mg200_RecData(0x7f,&result,&parameter) == 0){//接收数据正常switch(result){case 0x00:printf("注册指纹成功！！！！！\r\n");break;default:printf("注册指纹失败\r\n");break;}			}else{printf("通信失败\r\n");return 0xff;}return result;}

3.比对手指过程

1.等待捕捉指纹特征量函数返回捕捉成功结果
2.发送对比指纹命令数据包（捕捉到的特征量会与已注册的用户特征量进行比对）
3.判断接收数据包结果，判断是否通信成功（通信判断的是起始码，发送地址，接收地址，校验和，指令码，预留位），通信成功后
4.通过接收数据包函数形参接收返回的值result和参数parameter，判断返回的值result，如果成功说明比对指纹为已注册用户指纹。并通过
参数parameter，返回对比的指纹用户ID

/*
函数功能：比对指纹
形参：void
返回值：返回值 非0 ：对比成功，且为ID号     0：比对失败
u8   参数    非零：ID号（比对成功）      零：比对失败（找不到ID）
先提取一次指纹特征量
函数说明：
*/u8 Match1N(void)
{u8 result;u8 parameter;if(MG200_DETECT)//手指按下之后再进行指纹比对{while(CaptureAndExtract(0x00));//提取一次指纹特征量//提取指纹特征量完成，开始发送比对指纹指令Mg200_SendData(0x71,0x00);//发送数据包if(Mg200_RecData(0x71,&result,&parameter) == 0){//接收数据正常switch(result){case 0x00:printf("比对指纹成功,ID号:%d\r\n",parameter);break;default:printf("比对失败\r\n");break;}			}else{printf("通信失败\r\n");return 0;}}return parameter;//返回值 非0 ：对比成功，且为ID号     0：比对失败}

接下来删除指定指纹，删除所有指纹，获取指纹数量等操作跟上面差不多。