WAVESHARE STM32F205 UART 指纹传感器用户手册

这是一个高度集成的圆形一体式电容指纹传感器模块，几乎和指甲板一样小。该模块通过UART指令控制，使用方便。它的优点tag包括360°全方位验证、快速验证、高稳定性、低功耗等。
UART指纹传感器（C）基于高性能Cortex处理器，结合高安全性商业指纹算法，具有指纹登记、图像采集、特征查找、模板生成和存储、指纹匹配等功能。在不了解复杂的指纹算法的情况下，您只需发送一些UART命令，即可将其快速集成到需要小尺寸和高精度的指纹验证应用中。

特征

通过一些简单的命令即可轻松使用，您无需了解任何指纹技术或模块间结构
商用指纹算法，性能稳定，验证速度快，支持指纹录入、指纹比对、指纹图像采集、指纹上传等功能。

电容灵敏检测，只需轻触采集窗即可快速验证
硬件高度集成，处理器和传感器在一个小芯片中，适合小尺寸应用

不锈钢窄边框，大触控面积，支持360°全方位验证
嵌入式人体感应器，处理器自动进入休眠，触摸唤醒，功耗更低

板载UART接口，方便与STM32、树莓派等硬件平台连接

规格

传感器类型：电容式触摸

分辨率：508DPI
图像像素：192×192

图像灰度：8
传感器尺寸：R15.5mm

指纹容量：500
匹配时间：<500ms (1:N, and N<100)

误报率：<0.001%
误拒率：<0.1%

操作量tag电子：2.7^–3V
工作电流：<50mA

睡眠电流：<16uA
抗静电：接触放电8KV/空气放电15KV

接口：UART
波特率：19200 bps

操作环境：
• 温度：-20°C~70°C
• 湿度：40%RH~85%RH（无冷凝）
存储环境：
• 温度：-40°C~85°C
• 湿度：<85%RH（无冷凝）

寿命：1万次

硬件

方面

界面

笔记： 实际电线的颜色可能与图片不同。根据连接时的 PIN 码而不是颜色。

车辆识别号：3.3V
GND：接地
RX：串行数据输入（TTL）
TX：串行数据输出（TTL）
RST：电源启用/禁用引脚
• HIGH：电源启用
• LOW：电源禁用（睡眠模式）
WAKE：唤醒引脚。当模块处于休眠模式时，当用手指触摸传感器时，WKAE 引脚为高电平。

命令

命令格式

该模块作为从设备工作，您应该控制主设备发送命令来控制它。通讯接口为UART：19200 8N1。
格式命令和响应应该是：
1) =8 字节

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	命令	P1	P2	P3	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	命令	Q1	Q2	Q3	0	核磁共振	0xF5

笔记：
CMD：命令/响应的类型
P1、P2、P3：指令参数
Q1、Q2、Q3：响应参数
Q3：Q3一般是操作的有效/无效信息，应该是：

#define 确认成功
#定义ACK_FAIL
#定义ACK_FULL
#定义ACK_NOUSER
#定义ACK_USER_OCCUPIED
#定义ACK_FINGER_OCCUPIED
#define 确认超时

0x00
0x01
0x04
0x05
0x06
0x07
0x08

//成功
//失败的
//数据库已满
//用户不存在
//用户存在
//指纹是存在的
//暂停

CHK：校验和，是字节 2 到字节 6 的异或结果

2) >8 字节。该数据包含两部分：数据头和数据包数据头：

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	命令	嗨（连）	低(Len)	0	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	命令	嗨（连）	低(Len)	Q3	0	核磁共振	0xF5

笔记：
CMD, Q3: 同 1)
Len：数据包中有效数据的长度，16bits（两个字节）
Hi(Len)：Len 的高 8 位
Low(Len)：Len 的低 8 位
CHK：校验和，是字节 1 到字节 6 数据包的字节异或结果：

字节	1	2…连+1	连+2	连+3
命令	0xF5	数据	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	数据	核磁共振	0xF5

笔记：
Len：数据字节数
CHK：校验和，是字节 2 到字节 Len+1 的异或结果
数据包跟随数据头。

命令类型：

修改模块的SN号（CMD/ACK均为8字节）

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x08	新 SN（位 23-16）	新 SN（位 15-8）	新 SN（位 7-0）	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x08	旧 S（位 23-16）	旧 SN（位 15-8）	旧 SN（位 7-0）	0	核磁共振	0xF5

查询模型 SN（CMD/ACK 均为 8 字节）

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x2A 0 0 0 0 核磁共振 0xF5

确认 0xF5 0x2A SN（位 23-16） SN（位 15-8） SN（位 7-0） 0 核磁共振 0xF5
睡眠模式（CMD/ACK 均为 8 字节）

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x2C 0 0 0 0 核磁共振 0xF5

确认 0xF5 0x2C 0 0 0 0 核磁共振 0xF5

设置/读取指纹添加模式（CMD/ACK 均为 8 Byte）
有两种模式：启用复制模式和禁用复制模式。模块禁用复制模式时：同一个指纹只能添加一个ID。如果要添加另一个具有相同指纹的 ID，则 DSP 响应失败信息。模块上电后处于禁用模式。

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x2D	0	字节 5=0： 0：启用 1：禁用字节 5=1：0	0：新模式 1：读取当前模式	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x2D	0	当前模式	确认成功确认失败	0	核磁共振	0xF5

添加指纹（CMD/ACK 均为 8 字节）
主设备应向模块发送三次命令并三次添加指纹，确保添加的指纹有效。
a) 首先

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF 5	0x0 1	用户ID（高8Bit）	用户 ID（低 8 位）	许可（1/2/3）	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF 5	0x0 1	0	0	确认成功确认失败	0	核磁共振	0xF5
					确认已满确认用户已占用确认手指已占用确认超时

笔记：
用户ID：1~0xFFF；
用户权限：1,2,3，（可以自己定义权限）
b) 第二

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x02	用户身份 (高8Bit)	用户身份 (低8位)	允许（1/2/3）	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x02	0	0	确认成功确认失败确认超时	0	核磁共振	0xF5

c) 第三个

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x03	用户身份 (高8Bit)	用户身份 (低8位)	允许（1/2/3）	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x03	0	0	确认成功确认失败确认超时	0	核磁共振	0xF5

注意：三个命令中的用户 ID 和权限。

添加用户并上传特征值（CMD =8Byte/ACK > 8 Byte）
这些命令类似于“5. 添加指纹”，您也应该添加三次。
a) 首先
同第一个“5.添加指纹”
b) 第二
与“第二个”相同5.添加指纹”
c) 第三
CMD 格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x06 0 0 0 0 核磁共振 0xF5

确认格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x06 嗨（连）低(Len) 确认成功
确认失败
确认超时 0 核磁共振 0xF5

2）数据包：

字节 1 2 3 4 5—连+1 连+2 连+3

确认 0xF5 0 0 0 特征值核磁共振 0xF5

笔记：
特征值长度（Len-）为 193Byte
当ACK数据的第XNUMX个字节为ACK_SUCCESS时发送数据包
删除用户（CMD/ACK 均为 8 字节）

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x04 用户ID（高8Bit）用户 ID（低 8 位） 0 0 核磁共振 0xF5

确认 0xF5 0x04 0 0 确认成功
确认失败 0 核磁共振 0xF5
删除所有用户（CMD/ACK 均为 8 Byte）

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x05 0 0 0：删除所有用户1/2/3：删除权限为1/2/3的用户 0 核磁共振 0xF5

确认 0xF5 0x05 0 0 确认成功
确认失败 0 核磁共振 0xF5

查询用户数（CMD/ACK 均为 8 Byte）

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x09	0	0	0：查询计数 0xFF：查询金额	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x09	计数/金额（高 8Bit）	数量/数量（低8位）	确认成功确认失败 0xFF(指令=0xFF)	0	核磁共振	0xF5

1:1（CMD/ACK均为8Byte）

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x0B	用户 ID（高 8 位）	用户 ID（低 8 位）	0	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x0B	0	0	确认成功确认失败确认超时	0	核磁共振	0xF5

比较一：N（CMD/ACK 均为 1 Byte）

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x0C	0	0	0	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x0C	用户 ID（高 8 位）	用户 ID（低 8 位）	允许（1年2月3日）确认无用户确认超时	0	核磁共振	0xF5

查询权限（CMD/ACK 均为 8 Byte）

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x0A 用户ID（高8Bit）用户 ID(Low8Bit ) 0 0 核磁共振 0xF5

确认 0xF5 0x0A 0 0 允许
（1年2月3日）
确认无用户 0 核磁共振 0xF5

设置/查询比较级别（CMD/ACK 均为 8 Byte）

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x28	0	Byte5=0：新级别字节 5=1：0	0：设定等级 1：查询级别	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x28	0	当前级别	确认成功确认失败	0	核磁共振	0xF5

备注：比较 level 可以是0~9，数值越大，比较越严格。默认 5

获取图片并上传（CMD=8 Byte/ACK >8 Byte）
CMD 格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x24 0 0 0 0 核磁共振 0xF5

确认格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x24 嗨（连）低(Len) 确认成功
确认失败
确认超时 0 核磁共振 0xF5

2）数据包

字节 1 2—连+1 连+2 连+3

确认 0xF5 图像数据核磁共振 0xF5

笔记：
在DSP模块中，指纹图像的像素为280*280，每个像素用8位表示。上传时，DSP已经跳过像素samp在水平/垂直方向上调整以减小数据大小，使图像变为 140*140，并且只取像素的高 4 位。每两个像素合成一个字节用于传输（前一个像素高 4 位，最后一个像素低 4 位）。
从第一行开始逐行传输，每行从第一个像素开始，共传输140*140/2字节数据。
图像的数据长度固定为 9800 字节。
获取图片并上传特征值（CMD=8 Byte/ACK > 8Byte）
CMD 格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x23 0 0 0 0 核磁共振 0xF5

确认格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x23 嗨（连）低(Len) 确认成功
确认失败
确认超时 0 核磁共振 0xF5

2）数据包

字节 1 2 3 4 5—连+1 连+2 连+3

确认 0xF5 0 0 0 特征值核磁共振 0xF5

笔记： 特征值 (Len -3) 的长度为 193 字节。
下载特征值并与获取的指纹进行比较（CMD >8 Byte/ACK=8 Byte）
CMD 格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x44 嗨（连）低(Len) 0 0 核磁共振 0xF5

2）数据包

字节 1 2 3 4 5—连+1 连+2 连+3

确认 0xF5 0 0 0 特征值核磁共振 0xF5

注：特征值 (Len -3) 的长度为 193 字节。
确认格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x44 0 0 确认成功
确认失败
确认超时 0 核磁共振 0xF5
下载特征值和比较1:1（CMD >8 Byte/ACK=8 Byte）
CMD 格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x42 嗨（连）低(Len) 0 0 核磁共振 0xF5

2）数据包

字节 1 2 3 4 5—连+1 连+2 连+2

确认 0xF5 用户 ID（高 8 位）用户 ID（低 8 位） 0 特征值核磁共振 0xF5

笔记： 特征值 (Len -3) 的长度为 193 字节。
确认格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x43 0 0 确认成功
确认失败 0 核磁共振 0xF5
下载特征值和比较 1:N（CMD >8 Byte/ACK=8 Byte）
CMD 格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x43 嗨（连）低(Len) 0 0 核磁共振 0xF5

2）数据包

字节 1 2 3 4 5—连+1 连+2 连+2

确认 0xF5 0 0 0 特征值核磁共振 0xF5

笔记： 特征值 (Len -3) 的长度为 193 字节。
确认格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x43 用户 ID（高 8 位）用户 ID（低 8 位）允许
（1/2/3）
确认无用户 0 核磁共振 0xF5
从 DSP 模型上传特征值 CMD=8 Byte/ACK >8 Byte）
CMD 格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x31 用户 ID（高 8 位）用户 ID（低 8 位） 0 0 核磁共振 0xF5

确认格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x31 嗨（连）低(Len) 确认成功
确认失败
确认无用户 0 核磁共振 0xF5

2）数据包

字节 1 2 3 4 5—连+1 连+2 连+3

确认 0xF5 用户 ID（高 8 位）用户 ID（低 8 位）许可（1/2/3）特征值核磁共振 0xF5

笔记： 特征值 (Len -3) 的长度为 193 字节。

下载特征值并作为用户ID保存到DSP（CMD>8 Byte/ACK =8 Byte）
CMD 格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x41 嗨（连）低(Len) 0 0 核磁共振 0xF5

2) 数据包

字节 1 2 3 4 5—连+1 连+2 连+3

确认 0xF5 用户 ID（高 8 位）用户 ID（低 8 位）许可（1/2/3）特征值核磁共振 0xF5

笔记： 特征值 (Len -3) 的长度为 193 字节。
确认格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x41 用户 ID（高 8 位）用户 ID（低 8 位）确认成功
确认失败 0 核磁共振 0xF5

查询添加的所有用户的信息（ID和权限）（CMD=8 Byte/ACK >8Byte）
CMD 格式：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

命令 0xF5 0x2B 0 0 0 0 核磁共振 0xF5

确认格式：
1）数据头：

字节 1 2 3 4 5 6 7 8

确认 0xF5 0x2B 嗨（连）低(Len) 确认成功
确认失败 0 核磁共振 0xF5

2）数据包

字节 1 2 3 4—连+1 连+2 连+3

确认 0xF5 用户 ID（高 8 位）用户 ID（低 8 位）用户信息（用户ID和权限）核磁共振 0xF5

笔记：
数据包的数据长度（Len）为“3*User ID+2”
用户信息格式：

字节 4 5 6 7 8 9 …

数据用户 ID1（高 8 位）用户 ID1（低 8 位）用户 1 权限 (1/2/3) 用户 ID2（高 8 位）用户 ID2（低 8 位）用户 2 权限 (1/2/3)
…

设置/查询指纹采集超时时间（CMD/ACK 均为 8 Byte）

字节	1	2	3	4	5	6	7	8
命令	0xF5	0x2E	0	Byte5=0：超时字节 5=1：0	0：设置超时 1：查询超时	0	核磁共振	0xF5
确认	0xF5	0x2E	0	暂停	确认成功确认失败	0	核磁共振	0xF5

笔记：
指纹等待超时 (tout) 值的范围是 0-255。如果值为0，如果没有指纹按下，指纹采集过程将继续进行；如果该值不为0，则在tout * T0 时间内没有指纹按下，系统将因超时而存在。
笔记： T0 是采集/处理图像所需的时间，通常为 0.2-0.3 s。

沟通过程

添加指纹

删除用户

删除所有用户

获取图像并上传特征值

用户指南

如果要将指纹模块连接到PC，则需要购买一个UART到USB模块。我们建议您使用 Waveshare FT232 USB UART 板（微型） 模块。
如果要将指纹模块连接到树莓派这样的开发板上，如果工作正常
你的板子的电平是3.3V，你可以直接把它连接到你板子的UART和GPIO引脚上。如果是5V，请加电平转换模块/电路。

连接到电脑

硬件连接

你需要：

UART指纹传感器（C）*1

FT232 USB UART板*1
微型 USB 数据线 *1

将指纹模块和 FT232 USB UART Board 连接到 PC

UART 指纹传感器 (C)	FT232 USB UART 板
VCC	VCC
地线	地线
RX	TX
TX	RX
恢复时间	NC
唤醒	NC

测试

从 wiki 下载 UART 指纹传感器测试软件
打开软件，选择正确的COM口。（本软件只支持COM1~COM8，如果您PC的COM口不在此范围，请修改）

测试

测试界面提供了几个功能

查询次数
选择 数数， 然后点击 发送。 用户数返回并显示在信息中回复界面
添加用户
选择 添加用户， 检查 获得两次 和 自动 ID+1, 输入 ID (P1 和 P2) 和许可 (P3），然后点击 发送。 最后，触摸传感器获取指纹。
删除用户
选择 删除用户， 输入 ID (P1 和 P2) 和许可 (P3)，然后单击发送。

删除所有用户
选择 删除所有用户，然后单击发送
比较 1:1
选择 1:1 比较, 输入 ID (P1 和 P2) 和许可 (P3），然后点击 发送。
比较 1：N
选择 1：N比较，然后点击 发送。

…
更多功能请自行测试。（本模块部分功能不可用）

连接到 XNUCLEO-F103RB

我们提供了 XNCULEO-F103RB 的演示代码，您可以从 wiki 下载

UART 指纹传感器 (C)	NUCLEO-F103RB
VCC	3.3伏
地线	地线
RX	PA9
TX	PA10
恢复时间	PB5
唤醒	PB3

笔记： 关于引脚，请参考界面多于

将UART指纹传感器（C）连接到XNUCLEO_F103RB，并连接编程器
用keil5软件打开项目（demo代码）
检查编程器和设备是否正常识别

编译下载
通过USB线将XNUCELO-F103RB连接到PC，打开串口辅助软件，设置COM口：115200、8N1

根据返回的信息键入命令测试模块。

连接到树莓派

我们提供了一个 python example 用于 Raspberry Pi，您可以从 wiki 下载它
在你使用前ample，你应该先启用树莓派的串口：
在终端上输入命令：Sudo raspi-config
选择：接口选项 -> 串行 -> 否 -> 是
然后重启。

UART 指纹传感器 (C)	树莓派
VCC	3.3伏
地线	地线
RX	14 (BCM) – PIN 8 (板)
TX	15 (BCM) – PIN 10 (板)
恢复时间	24 (BCM) – PIN 18 (板)
唤醒	23 (BCM) – PIN 16 (板)

将指纹模块连接到树莓派
下载演示代码到树莓派：wget https://www.waveshare.com/w/upload/9/9d/UART-Fignerprint-RaspberryPi.tar.gz

解压缩
tar zxvf UART-指纹-RaspberryPi.tar.gz
运行前ample
cd UART-指纹-RaspberryPi/sudo python main.py
以下指南测试

www.waveshare.com

文件/资源

WAVESHARE STM32F205 UART 指纹传感器 [pdf] 用户手册
STM32F205, UART指纹传感器, STM32F205 UART指纹传感器, 指纹传感器

参考

用户手册

超过VIEW

特征

规格

硬件

方面

界面

命令