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R30X系列指纹识别模块用户手册杭州城章科技有限公司二〇一二年三月七日Ver1.20系列指纹识别模块，为了确保获得最佳使用效果，请仔细阅读手册，并妥善保管，以备后用。本用户手册针对软、硬件应用开发工程师编写，包含模块功能、软硬件接口等内容。因产品的不断升级和完善，模块和手册内容都有可能变更，恕不另行通知。如需获取最新信息，请访问我公司网站（）。我们已尽最大努力以保证本手册的准确性。然而，如您有任何疑问或发现错误，可直接与我司或我司授权代理商联系，我们将十分感激。下列文件包含城章科技有限公司的私有信息，在没有本公司书面许可的情况下，第三方不得使用或随意泄漏；当然，任何在没有授权、特殊条件、限制或告知的情况下对此信息的复制和擅自修改都是侵权行为。所有产品的售出都受制于本公司在订购承认书里的销售条款和条件。本公司利用测试、工具、质量控制等技术手段来支持产品的相关性能符合所需规格的一定程度的保证。除了明确的政府书面要求外，没必要执行每款产品的所有参数测试。联系我们：地址：中国杭州石桥路279号1幢电话：+86-57186688123目录一、概述-------------------------------------------------------------------------------------------3-1.应用范围------------------------------------------------------------------------------------3-2.主要技术指标------------------------------------------------------------------------------4-二、硬件接口-------------------------------------------------------------------------------------5-1.外部接口尺寸图---------------------------------------------------------------------------5-2.串行通讯------------------------------------------------------------------------------------8-3.USB通讯-----------------------------------------------------------------------------------9-三、软件开发指南-------------------------------------------------------------------------------9-1.上电延时时间------------------------------------------------------------------------------9-2.系统资源------------------------------------------------------------------------------------9-3.通讯协议----------------------------------------------------------------------------------13-四、模块指令系统------------------------------------------------------------------------------17-五、功能实现示例------------------------------------------------------------------------------42-一、概述R30X系列指纹识别模块是城章科技有限公司2011年推出的最新产品，采用了最先进的指纹传感器和高性能的DSP处理器，内嵌完整的指纹识别算法和协议。具有指纹采集，指纹比对，搜索和存储等功能的智能型模块。与同类指纹产品相比，因R30X系列采用自适应参数调节机制，对指纹的适应性更强，对干湿手指都有较好的成像质量，适用人群更广泛。1.应用范围保险柜（箱）、门锁门禁系统与PC联机的指纹识别及认证系统等级从低到高：1、2、3、4、55拒真率（FRR）0.1%安全等级为3时6认假率（FAR）0.001%安全等级为3时7图像处理时间0.4秒81：1000搜索时间1秒9储存容量500/980枚10UART（TTL逻辑电平）波特率（9600×N）bps,N=1-12默认N取6，即57600bps11USB1.112温度-20℃－+50℃13工作湿度10%－90%（无凝露）14储存温度-30℃－+80℃15储存湿度90%（无凝露）二、硬件接口1.外部接口尺寸图R305光学式一体式指纹模块：电容式指纹模块R305F指纹模块电路板、R305F、R305T、R307指纹模块通讯接口定义：引脚号名称定义描述1VIN电源输入电源正输入端2GND电源和信号地电源和信号地3TD数据发送串行数据输出，TTL逻辑电平4RD数据接收串行数据输入，TTL逻辑电平R307指纹模块通讯接口定义：引脚号名称定义描述9VTH电源输入探测手指电源输入端，电压4--6V10THout探测输出探测手指信号输出有效时输出低电平模块通过串行通讯接口，可直接与采用3.3V或者5V电源的单片机进行通讯；指纹模块的数据发送端（TD）接上位机的数据接收端（RXD），指纹模块的数据接收端（RD）接上位机的数据发送端（TXD)。若需与RS-232电平的上位机进行通讯，请在模块与上位机之间增加电平转换电路（如MAX232）。数据发送USB数据线8GND电源输入电源和信号地三、软件开发指南1.上电延时时间模块上电后，约需500mS时间进行初始化工作，在此期间，模块不能响应上位机命令。2.系统资源2.1状态寄存器长度：1word属性：只读用途：系统状态指示读取指令：GR_ReadSysPara详见指令说明位1543210意义ReservedImgBufStatPWDPassBusy◇Busy：占1位，置“1”表示系统正在执行命令，“0”表示系统空闲◇Pass：占1位，置“1”表示指纹验证通过；◇PWD：占1位，置“1”表示设备握手口令通过验证◇ImgBufStat：占1位，置“1”表示指纹图像缓冲区存在有效指纹图像2.2安全等级长度：1word属性：只读用途：安全等级指示；系统根据该值设定比对阀值读取指令：GR_ReadSysPara详见指令说明设置指令：GR_WriteReg详见指令说明安全等级为1时认假率最高，拒认率最低。安全等级为5时认假率最低，拒认率最高。2.3模块地址长度：2words属性：读/写用途：系统只接收地址相配的指令包/数据包读取指令：GR_ReadSysPara详见指令说明设置指令：GR_SetAddr详见指令说明模块的默认地址为0xffffffff，可通过指令修改，数据包的地址域必须与该地址相配，命令包/数据包才被系统接收2.4数据包大小长度：1word属性：读/写用途：发送数据时，系统根据该值设定单个数据包的长度读取指令：GR_ReadSysPara详见指令说明设置指令：GR_WriteReg详见指令说明2.5波特率系数长度：1word属性：读/写用途：确定UART波特率，波特率=该值×9600读取指令：GR_ReadSysPara详见指令说明设置指令：GR_WriteReg详见指令说明2.6模块口令长度：2words属性：写用途：握手口令，口令通过系统才能响应设置指令：GR_SetPwd详见指令说明系统默认口令为0，若默认口令未被修改，则系统不要求验证口令，上位机可以直接与芯片通讯；若口令被修改，则上位机与芯片通讯的第一个指令必须是验证口令，只有口令验证通过后，芯片才接收其它指令。2.7用户记事本字节的存储区域作为用户记事本，该记事本逻辑上被分成16页，每页32字节。上位机可以通过GR_WriteNotepad指令和GR_ReadNotepad指令访问任意一页。注意写记事本某一页的时候，该页32字节的内容被整体写入，原来的内容被覆盖。2.8缓冲区与指纹库模块内设有一个72K字节的图像缓冲区与二个512bytes（256字）大小的特征文件缓冲区，名字分别称为：ImageBuffer,CharBuffer1和CharBuffer2。用户可以通过指令读写任意一个缓冲区。CharBuffer1或CharBuffer2既可以用于存放普通特征文件也可以用于存放模板特征文件。通过UART口上传或下载图像时为了加快速度，只用到像素字节的高4位，即将两个像素合成一个字节传送。通过USB口则是整8位像素。指纹库容量根据挂接的FLASH容量不同而改变，系统会自动判别。指纹模板按照序号存放，序号定义为：0—（N-1）（N为指纹库容量）。用户只能根据序号访问指纹库内容。2.9特征与模板指纹特征文件大小为256字节，包含特征点信息与总体信息；模板大小为512字节，是两个相同指纹特征之和。特征文件结构：◇单个特征文件的特征点个数上限为50个，特征文件占256字节，其中头56字节为文件头，包含总体信息；而后200字节存放50个特征点的信息，每个特征点占4字节。◇文件头格式如下：第0-5字节第6-39字节第40-43字节第44-55字节标志，类型，特征质量/个数/序号背景表34字节2个中心点坐标系统保留◇特征单元结构位随机数生成器（不需要随机数种子），用户可以通过指令让模块产生一个随机数并上传，参见采样随机数指令GR_GetRandomCode。3.通讯协议通信协议定义了指纹模块与上位机之间信息交换的规则，无论硬件上采用UART还是USB接口类型，都采用同一套通讯协议和指令集。3.1帧格式采用半双工异步串行通讯，默认波特率为57600bps，可通过命令设置为9600-115200bps。传送的帧格式为10位，1位0电平起始位，8位数据（低位在前）和1位停止位，无校验位指令包/数据包格式指令/数据包共分三类命令包包标识=01数据包，且有后续包包标识=02结束包包标识=08所有的数据包都要加包头：0xEF0101命令包格式字节数2bytes4bytes1byte2bytes1byte……2bytes名称包头模块地址包标识包长度指令参数1…参数n校验和内容0xEF01xxxx01HN=02数据包格式字节数2bytes4bytes1byte2bytesNbytes…2bytes名称包头模块地址包标识包长度数据校验和内容0xEF01xxxx0