原標(biāo)題：基于FPS200固體指紋傳感器的ARM指紋采集儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于FPS200固體指紋傳感器的ARM指紋采集儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，涉及多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和組件的集成與優(yōu)化。以下是對(duì)該設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程的詳細(xì)闡述：

一、系統(tǒng)概述

在個(gè)人身份識(shí)別領(lǐng)域，指紋識(shí)別作為最為成熟的生物識(shí)別技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合。基于ARM的指紋采集儀，結(jié)合FPS200固體指紋傳感器，具有體積小、功耗低、穩(wěn)定性高和易于集成等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于嵌入式系統(tǒng)和移動(dòng)設(shè)備。

二、FPS200固體指紋傳感器特性

1. 基本參數(shù)

• 封裝尺寸：24mm×24mm×2.5mm，非常適合嵌入式系統(tǒng)。

• 分辨率：500DPI，可輸出低噪聲的清晰圖像，滿足精確識(shí)別的需求。

• 功耗：低功耗設(shè)計(jì)，工作模式下功耗較低，待機(jī)模式下操作電流小于20uA。

2. 技術(shù)特點(diǎn)

• 電容感應(yīng)原理：FPS200采用電容充放電原理，通過測(cè)量指紋脊和谷與傳感器接觸時(shí)產(chǎn)生的不同電容值來形成指紋圖像。

• 多接口模式：支持USB、微處理器總線（MCU）和串行外設(shè)接口（SPI），方便集成到各種設(shè)備中。

• 自動(dòng)指紋檢測(cè)：內(nèi)置手指自動(dòng)檢測(cè)電路（AFD），可自動(dòng)檢測(cè)手指是否放在傳感器上，從而節(jié)省電能。

• 圖像搜索技術(shù)：ImageSeekTM技術(shù)能在短時(shí)間內(nèi)掃描多幅指紋圖像并自動(dòng)選擇最佳圖像，提高識(shí)別率。

三、ARM指紋采集儀設(shè)計(jì)

1. 硬件設(shè)計(jì)

• 主控CPU：采用Samsung公司的ARM處理器S3C2440，作為系統(tǒng)的核心處理單元。

• 指紋采集模塊：以FPS200固體指紋傳感器為核心，負(fù)責(zé)指紋圖像的采集。

• 其他模塊：包括RAM、EEPROM、外部存儲(chǔ)器、LCD顯示模塊和接口模塊等，共同構(gòu)成完整的指紋采集系統(tǒng)。

2. 軟件設(shè)計(jì)

• 操作系統(tǒng)：采用Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)，具備搶先式多任務(wù)功能和強(qiáng)大的通訊能力。

• 軟件開發(fā)工具：使用EVC工具開發(fā)上位機(jī)軟件，直接在Windows CE環(huán)境下運(yùn)行。

• 軟件模塊：系統(tǒng)軟件可分為主程序模塊、通訊模塊和指紋采集模塊。主程序模塊負(fù)責(zé)界面顯示和人機(jī)接口；通訊模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸；指紋采集模塊負(fù)責(zé)指紋圖像的采集和處理。

3. 指紋采集與處理

• 初始化：在采集指紋前，需要初始化FPS200的相關(guān)寄存器，設(shè)置傳感器的工作方式和靈敏度。

• 采集方式：FPS200支持多種指紋采集方式，包括采集某行（GETROW）、采集子圖像（GETSUB）和采集整幅圖（GETIMG）。

• 圖像處理：采集到的指紋圖像經(jīng)過濾波、銳化、二值化、細(xì)化和去噪等預(yù)處理步驟后，進(jìn)行特征提取和匹配。

四、實(shí)現(xiàn)效果與優(yōu)勢(shì)

1. 實(shí)現(xiàn)效果

• 系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、快速地采集指紋圖像，并進(jìn)行高質(zhì)量的圖像處理和特征提取。

• 識(shí)別率高，誤識(shí)率和拒識(shí)率低，滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合的需求。

2. 優(yōu)勢(shì)

• 體積小、功耗低：適合嵌入式系統(tǒng)和移動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用。

• 穩(wěn)定性高、可靠性好：由于功能相對(duì)專一，在穩(wěn)定性和可靠性上有一定優(yōu)勢(shì)。

• 易于集成和擴(kuò)展：支持多種接口模式，方便集成到各種設(shè)備中，并可根據(jù)需要進(jìn)行功能擴(kuò)展。

綜上所述，基于FPS200固體指紋傳感器的ARM指紋采集儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，充分利用了FPS200傳感器的優(yōu)越性能和ARM處理器的強(qiáng)大處理能力，實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的指紋采集和識(shí)別功能。該設(shè)計(jì)不僅適用于移動(dòng)設(shè)備和個(gè)人身份識(shí)別領(lǐng)域，還可廣泛應(yīng)用于其他需要指紋識(shí)別的場(chǎng)合。