WAVESHARE STM32F205 UART 指紋傳感器用戶手冊

這是一個高度集成的圓形一體式電容指紋傳感器模塊，幾乎和指甲板一樣小。該模塊通過UART指令控制，使用方便。它的優點tag具有360°全方位驗證、快速驗證、高穩定性、低功耗等特點。
UART指紋傳感器（C）基於高性能Cortex處理器，結合高安全性商用指紋算法，具有指紋登記、圖像採集、特徵查找、模板生成和存儲、指紋比對等功能。您無需了解複雜的指紋識別算法，只需發送一些UART命令，即可快速集成到需要小尺寸和高精度的指紋驗證應用中。

特徵

通過一些簡單的命令即可輕鬆使用，您無需了解任何指紋技術或模塊內部結構
商用指紋算法，性能穩定，驗證速度快，支持指紋登記、指紋比對、採集指紋圖像、上傳指紋特徵等。

電容靈敏檢測，只需輕觸採集窗口即可快速驗證
硬件高度集成，處理器和傳感器集成在一個小芯片中，適合小尺寸應用

不銹鋼窄邊，觸摸面積大，支持360°全方位驗證
內嵌人體傳感器，處理器自動進入休眠，觸摸時喚醒，功耗更低

板載UART接口，方便與STM32、Raspberry Pi等硬件平台連接

規格

傳感器類型：電容式觸摸

解析度：508DPI
圖像像素：192×192

圖像灰度：8
傳感器尺寸：R15.5mm

指紋容量：500
匹配時間：<500ms（1:N，且N<100）

誤認率：<0.001%
誤剔率：<0.1%

操作量tag電子：2.7^–3V
工作電流：<50mA

睡眠電流：<16uA
防靜電：接觸放電8KV/空氣放電15KV

接口：UART
波特率：19200 bps

運行環境：
• 溫度：-20℃~70℃
• 濕度：40%RH~85%RH（無凝露）
儲存環境：
• 溫度：-40℃~85℃
• 濕度：<85%RH（無凝露）

壽命：1萬次

硬體

方面

介面

筆記： 實際電線的顏色可能與圖像不同。連接時根據 PIN 而不是顏色。

車輛識別號：3.3V
GND：接地
RX：串行數據輸入（TTL）
TX：串行數據輸出（TTL）
RST：電源啟用/禁用引腳
• 高：電源使能
• 低：電源禁用（睡眠模式）
WAKE：喚醒引腳。當模塊處於睡眠模式時，用手指觸摸傳感器時，WKAE 引腳為高電平。

命令

命令格式

該模塊作為從設備，需要控制主設備發送命令來控制它。通訊接口為UART：19200 8N1。
命令和響應的格式應為：
1) =8字節

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	指令管理系統	P1	P2	P3	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	指令管理系統	Q1	Q2	Q3	0	CHK	0xF5

筆記：
CMD：命令/響應類型
P1、P2、P3：命令參數
Q1、Q2、Q3：響應參數
Q3：一般情況下，Q3是該操作的有效/無效信息，應該是：

#define 確認成功
#定義ACK_FAIL
#定義ACK_FULL
#定義ACK_NOUSER
#定義ACK_USER_OCCUPIED
#定義ACK_FINGER_OCCUPIED
#define 確認超時

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

//成功
//失敗的
//數據庫已滿
//用戶不存在
//用戶已存在
//指紋已存在
//暫停

CHK：校驗和，是Byte 2到Byte 6字節的異或結果

2) >8 字節。該數據包含兩部分：數據頭和數據包數據頭：

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	指令管理系統	你好（倫）	低（長）	0	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	指令管理系統	你好（倫）	低（長）	Q3	0	CHK	0xF5

筆記：
CMD、Q3：與 1 相同）
Len：數據包中有效數據的長度，16bits（兩個字節）
Hi(Len)：Len的高8位
Low(Len)：Len的低8位
CHK：校驗和，是數據包Byte 1到Byte 6字節的異或結果：

位元組	1	2…Len+1	長度+2	長度+3
指令管理系統	0xF5	數據	CHK	0xF5
確認	0xF5	數據	CHK	0xF5

筆記：
Len：數據字節數
CHK：校驗和，是Byte 2到Byte Len+1字節的異或結果
數據包跟隨數據頭。

命令類型：

修改模塊SN號（CMD/ACK均為8 Byte）

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	0x08	新 SN（位 23-16）	新 SN（位 15-8）	新SN（位7-0）	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	0x08	舊 S（位 23-16）	舊 SN（位 15-8）	舊 SN（位 7-0）	0	CHK	0xF5

查詢型號SN（CMD/ACK均為8字節）

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x2A 0 0 0 0 CHK 0xF5

確認 0xF5 0x2A SN（位 23-16） SN（位 15-8） SN（位 7-0） 0 CHK 0xF5
睡眠模式（CMD/ACK 均為 8 字節）

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x2C 0 0 0 0 CHK 0xF5

確認 0xF5 0x2C 0 0 0 0 CHK 0xF5

設置/讀取指紋添加模式（CMD/ACK均為8字節）
有兩種模式：啟用複制模式和禁用複制模式。當模塊處於禁用複制模式時：相同的指紋只能作為一個ID添加。如果想添加另一個具有相同指紋的ID，DSP響應失敗信息。模塊上電後處於禁用模式。

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	0x2D	0	字節5=0： 0：啟用 1：禁用字節5=1:0	0：新模式 1：讀取當前模式	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	0x2D	0	當前模式	ACK_成功確認失敗	0	CHK	0xF5

添加指紋（CMD/ACK均為8字節）
主設備向模塊發送三次命令，並添加三次指紋，確保添加的指紋有效。
a) 首先

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF 5	0x0 1	用戶ID（高8位）	用戶ID（低8位）	許可（1/2/3）	0	CHK	0xF5
確認	0xF 5	0x0 1	0	0	確認成功確認失敗	0	CHK	0xF5
					ACK_FULL ACK_USER_OCCUPIED ACK_FINGER_OCCUPIED 確認超時

筆記：
用戶ID：1~0xFFF；
用戶權限：1,2,3，（可自行定義權限）
b) 第二

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	0x02	使用者身分 (高8位)	使用者身分 (低8位)	允許（1/2/3）	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	0x02	0	0	確認成功 ACK_FAIL ACK_TIMEOUT	0	CHK	0xF5

c) 第三

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	0x03	使用者身分 (高8位)	使用者身分 (低8位)	允許（1/2/3）	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	0x03	0	0	確認成功 ACK_FAIL ACK_TIMEOUT	0	CHK	0xF5

注意：三個命令中的用戶ID和權限。

添加用戶並上傳特徵值（CMD =8Byte/ACK > 8 Byte）
這些命令類似於“5. 添加指紋”，您也應該添加三次。
a) 首先
與“第一個”相同5.添加指紋”
b) 第二
與“第二個”相同5.添加指紋”
c) 第三
命令格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x06 0 0 0 0 CHK 0xF5

確認格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x06 你好（倫）低（長）確認成功
確認失敗
確認超時 0 CHK 0xF5

2）數據包：

位元組 1 2 3 4 5—Len+1 長度+2 長度+3

確認 0xF5 0 0 0 特徵值 CHK 0xF5

筆記：
特徵值長度(Len-)為193Byte
當ACK數據的第五個字節為ACK_SUCCESS時發送數據包
刪除用戶（CMD/ACK均為8字節）

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x04 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位） 0 0 CHK 0xF5

確認 0xF5 0x04 0 0 確認成功
確認失敗 0 CHK 0xF5
刪除所有用戶（CMD/ACK均為8 Byte）

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x05 0 0 0：刪除所有用戶 1/2/3：刪除權限為1/2/3的用戶 0 CHK 0xF5

確認 0xF5 0x05 0 0 確認成功
確認失敗 0 CHK 0xF5

用戶查詢數（CMD/ACK均為8 Byte）

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	0x09	0	0	0：查詢計數 0xFF：查詢金額	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	0x09	計數/金額（高8位）	計數/金額（低8位）	確認成功確認失敗 0xFF(指令=0xFF)	0	CHK	0xF5

1:1（CMD/ACK均為8Byte）

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x0B 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位） 0 0 CHK 0xF5

確認 0xF5 0x0B 0 0 確認成功
確認失敗
確認超時 0 CHK 0xF5
比較1：N（CMD/ACK均為8字節）

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x0C 0 0 0 0 CHK 0xF5

確認 0xF5 0x0C 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位）允許
(1/2/3)
ACK_NOUSER
確認超時 0 CHK 0xF5

查詢權限（CMD/ACK均為8字節）

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x0A 用戶ID(高8位) 用戶ID（低8位） 0 0 CHK 0xF5

確認 0xF5 0x0A 0 0 允許
(1/2/3)
ACK_NOUSER 0 CHK 0xF5

設置/查詢比較級別（CMD/ACK均為8 Byte）

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	0x28	0	Byte5=0：新級別字節5=1:0	0：設定電平 1：查詢級別	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	0x28	0	目前等級	ACK_成功確認失敗	0	CHK	0xF5

備註：比較 level可以是0~9，值越大，比較越嚴格。默認5

獲取圖像並上傳（CMD=8 Byte/ACK >8 Byte）
命令格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x24 0 0 0 0 CHK 0xF5

ACK格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x24 你好（倫）低（長） ACK_成功
確認失敗
確認超時 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2—Len+1 長度+2 長度+3

確認 0xF5 影像資料 CHK 0xF5

筆記：
在DSP模塊中，指紋圖像的像素為280*280，每個像素由8位表示。上傳時，DSP跳過了像素amp水平/垂直方向移動以減少數據大小，使圖像變成140*140，只取像素的高4位。每兩個像素合成一個字節進行傳輸（前一個像素高4位，最後一個像素低4位）。
從第一行開始逐行傳輸，每行從第一個像素開始，總共傳輸 140*140/ 2 字節的數據。
圖像的數據長度固定為9800字節。
獲取圖像並上傳特徵值（CMD=8 Byte/ACK > 8Byte）
命令格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x23 0 0 0 0 CHK 0xF5

ACK格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x23 你好（倫）低（長） ACK_成功
確認失敗
確認超時 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2 3 4 5—Len+1 長度+2 長度+3

確認 0xF5 0 0 0 特徵值 CHK 0xF5

筆記： 特徵值的長度（Len -3）是193字節。
下載特徵值並與獲取的指紋進行比較（CMD >8 Byte/ACK=8 Byte）
命令格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x44 你好（倫）低（長） 0 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2 3 4 5—Len+1 長度+2 長度+3

確認 0xF5 0 0 0 特徵值 CHK 0xF5

注：特徵值長度（Len -3）為193字節。
ACK格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x44 0 0 ACK_成功
確認失敗
確認超時 0 CHK 0xF5
下載特徵值並比較1:1（CMD >8 Byte/ACK=8 Byte）
命令格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x42 你好（倫）低（長） 0 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2 3 4 5—Len+1 長度+2 長度+2

確認 0xF5 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位） 0 特徵值 CHK 0xF5

筆記： 特徵值的長度（Len -3）是193字節。
ACK格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x43 0 0 ACK_成功
確認失敗 0 CHK 0xF5
下載特徵值並比較1:N（CMD >8 Byte/ACK=8 Byte）
命令格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x43 你好（倫）低（長） 0 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2 3 4 5—Len+1 長度+2 長度+2

確認 0xF5 0 0 0 特徵值 CHK 0xF5

筆記： 特徵值的長度（Len -3）是193字節。
ACK格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x43 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位）允許
（1/2/3）
ACK_NOUSER 0 CHK 0xF5
從DSP模型上傳特徵值CMD=8 Byte/ACK >8 Byte）
命令格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x31 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位） 0 0 CHK 0xF5

ACK格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x31 你好（倫）低（長） ACK_成功
確認失敗
ACK_NOUSER 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2 3 4 5—Len+1 長度+2 長度+3

確認 0xF5 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位）許可（1/2/3）特徵值 CHK 0xF5

筆記： 特徵值的長度（Len -3）是193字節。

下載特徵值並作為用戶ID保存到DSP（CMD>8 Byte/ACK =8 Byte）
命令格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x41 你好（倫）低（長） 0 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2 3 4 5—Len+1 長度+2 長度+3

確認 0xF5 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位）許可（1/2/3）特徵值 CHK 0xF5

筆記： 特徵值的長度（Len -3）是193字節。
ACK格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x41 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位）確認成功
確認失敗 0 CHK 0xF5

查詢所有添加的用戶信息（ID和權限）（CMD=8 Byte/ACK >8Byte）
命令格式：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

指令管理系統 0xF5 0x2B 0 0 0 0 CHK 0xF5

ACK格式：
1）數據頭：

位元組 1 2 3 4 5 6 7 8

確認 0xF5 0x2B 你好（倫）低（長） ACK_成功
確認失敗 0 CHK 0xF5

2）數據包

位元組 1 2 3 4—Len+1 長度+2 長度+3

確認 0xF5 用戶ID（高8位）用戶ID（低8位）用戶信息（用戶ID和權限） CHK 0xF5

筆記：
數據包的數據長度（Len）為“3*用戶ID+2”
用戶信息格式：

位元組 4 5 6 7 8 9 …

數據用戶ID1（高8位）用戶ID1（低8位）用戶 1 權限 (1/2/3) 用戶ID2（高8位）用戶ID2（低8位）用戶 2 權限 (1/2/3)
…

設置/查詢指紋採集超時時間（CMD/ACK均為8 Byte）

位元組	1	2	3	4	5	6	7	8
指令管理系統	0xF5	0x2E	0	Byte5=0：超時字節5=1:0	0：設置超時時間 1：查詢超時	0	CHK	0xF5
確認	0xF5	0x2E	0	暫停	ACK_成功確認失敗	0	CHK	0xF5

筆記：
指紋等待超時（tout）值的範圍是0-255。如果該值為0，則在沒有指紋按下的情況下，指紋採集過程將繼續進行；如果該值不為0，則在tout*T0時間內沒有指紋按下，系統會因超時而存在。
筆記： T0是採集/處理圖像所需的時間，通常為0.2-0.3秒。

溝通過程

添加指紋

刪除用戶

刪除所有用戶

獲取圖像並上傳特徵值

用戶指南

如果要將指紋模塊連接到PC，則需要購買一個UART轉USB模塊。我們推薦您使用Waveshare FT232 USB UART 板（微型） 模組。
如果要將指紋模塊連接到樹莓派等開發板，如果工作正常
您的板子的電平為3.3V，您可以直接將其連接到板子的UART和GPIO引腳。如果是5V，請加電平轉換模塊/電路。

連接到電腦

硬件連接

您需要：

UART指紋傳感器(C)*1

FT232 USB 串口板 *1
微型 USB 線 *1

將指紋模塊和FT232 USB UART Board連接到PC

UART指紋傳感器（C）	FT232 USB 串口板
VCC	VCC
接地	接地
RX	TX
TX	RX
快速恢復時間	NC
喚醒	NC

測試

從 wiki 下載 UART 指紋傳感器測試軟件
打開軟件，選擇正確的COM口。（本軟件僅支持COM1~COM8，如果您電腦的COM口超出此範圍，請修改）

測試

測試界面提供了幾個功能

查詢計數
選擇 數數， 然後單擊 發送。 返回用戶數並顯示在信息中回覆介面
新增用戶
選擇 添加用戶， 檢查 獲得兩次 和 自動識別+1， 輸入 ID（P1 和 P2）和許可（P3），然後點擊 發送。 最後，觸摸傳感器獲取指紋。
刪除用戶
選擇 刪除用戶， 輸入 ID（P1 和 P2）和許可（P3)，然後單擊“發送”。

刪除所有用戶
選擇 刪除所有用戶，然後單擊發送
比較1:1
選擇 1:1 比較，輸入 ID（P1 和 P2）和許可（P3），然後點擊 發送。
比較 1：N
選擇 1：N比較，然後按一下 發送。

…
更多功能請測試。（該模塊部分功能不可用）

連接到 XNUCLEO-F103RB

我們提供了 XNCULEO-F103RB 的演示代碼，您可以從 wiki 下載

UART指紋傳感器（C）	NUCLEO-F103RB
VCC	3.3V
接地	接地
RX	PA9
TX	PA10
快速恢復時間	PB5
喚醒	PB3

筆記： 關於管腳請參考介面多於

將UART指紋傳感器（C）連接到XNUCLEO_F103RB，並連接編程器
通過keil5軟件打開工程（演示代碼）
檢查編程器和設備是否正常識別

編譯下載
通過USB線將XNUCELO-F103RB連接到PC，打開串口輔助軟件，設置COM端口：115200、8N1

根據返回的信息輸入命令測試模塊。

連接到樹莓派

我們提供了一個 python exampRaspberry Pi 的文件，您可以從 wiki 下載它
在使用 ex 之前amp文件中，首先要啟用樹莓派的串口：
在終端上輸入命令： sudo raspi-config
選擇：接口選項 -> 串行 -> 否 -> 是
然後重啟。

UART指紋傳感器（C）	樹莓派
VCC	3.3V
接地	接地
RX	14 (BCM) – PIN 8（板）
TX	15 (BCM) – PIN 10（板）
快速恢復時間	24 (BCM) – PIN 18（板）
喚醒	23 (BCM) – PIN 16（板）

將指紋模塊連接到樹莓派
將演示代碼下載到 Raspberry Pi：wget https://www.waveshare.com/w/upload/9/9d/UART-Fignerprint-RaspberryPi.tar.gz

解壓縮
tar zxvf UART-Fingerprint-RaspberryPi.tar.gz
運行前ample
cd UART-Fingerprint-RaspberryPi/sudo python main.py
按照指南測試

www.waveshare.com

文件/資源

WAVESHARE STM32F205 UART 指紋傳感器 [pdf] 使用者手冊
STM32F205，UART指紋傳感器，STM32F205 UART指紋傳感器，指紋傳感器

參考

使用者手冊

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特徵

規格

硬體

方面

介面

命令