基于FPC1011F芯片的指纹采集系统研究

摘要

在现代经济生活中，经常需要对个人身份进行验证，但是传统的身份验证方法存在很大缺陷。例如，标识身份的账号、密码很有可能会被别人盗取或由于疏忽而遗忘，主要原因是这些信息是外物，不是人体自身独有的。人体的某些特征对于每一个人都不同，根据这些特征进行身份认证，就称为人体生物特征识别。其中，指纹识别技术是应用最成功的技术之一。
　　本文主要基于 FPC1011F芯片实现了指纹原始图像的采集、保存和显示功能。FPC1011F芯片作为指纹传感器，它具有很高的图像采集质量、高的耐磨性、高的抗静电能力、高的安全性。选用 STM32F103VET6作为主处理器，完成通信、计算、控制功能。处理器通过SPI接口发出控制指令到FPC1011F指纹芯片，FPC1011F完成相关操作，返回结果给处理器；采集的指纹数据存储于 SD卡中（BMP图片）；为了方便操作，采用LCD触摸屏作为图形用户界面。
　　本文使用 QT开发了一套桌面应用程序，用来直接与控制器通信，可以实时采集指纹图像，而不需再通过SD卡来得到指纹图像数据。
　　实验测试结果表明，本系统具有图像质量高、采集速度快、存储容量大、操作简单等优点。每张指纹图片横向为256像素，纵向为288个像素，占用64KB存储空间，1G的SD卡大约可以存放15000张指纹图像。每个像素的灰度值在0~255之间，可以保证指纹纹理清晰可见。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1引言

1.2本文研究的目的与意义

1.3指纹识别技术

1.3.1指纹识别原理

1.3.2指纹采集方式

1.4论文结构与组成

2 指纹采集系统总体设计

2.1系统硬件设计

2.1.1主控器STM32F103VET6

2.1.2存储模块

2.1.3 显示模块

2.1.4 FPC1011F指纹传感器

2.2系统的软件设计

2.2.1设备驱动代码

2.2.2应用层代码

3 系统硬件模块设计

3.1存储模块

3.1.1 SD卡简介

3.1.2 SD卡通信协议

3.1.3 SD卡初始化流程

3.1.4 SD卡的读写

3.1.5文件系统的移植

3.2显示模块

3.2.1 LCD功能简介

3.2.2 LCD显示汉字与BMP图片

3.3小结

4 系统软件模块设计

4.1指纹采集驱动程序设计

4.1.1指纹采集芯片（FPC1011）介绍

4.1.2 FPC1011F的SPI通信

4.1.3 SPI驱动

4.1.4 FPC1011F指令集

4.1.5 FPC1011F驱动程序流程

4.2 QT图形应用程序设计

4.2.1应用程序工作流程

4.2.2 QT串口通信

4.2.3指纹数据处理

4.3小结

5 总结与展望

致谢

参考文献