指纹产品中指纹仪设计，万里长征第一步。

作者：威尔迪  更新时间：2011-08-10 13:53:01  来源：原创  点击次数：307

指纹仪，在指纹产品中发挥着重要的作用，指纹仪能和指纹门禁兼容使用。指纹仪的设计是必不可少的。

(1)设计的目的。

       实现一个使用USB接口与主机通信的高性能指纹采集仪是指纹采集仪的目的。指纹芯片选用硅晶体电容传感器，主控芯片选用USB模块的单片机。基本工作模式如图1-1所示，单片机控制硅晶体电容传感器采集指纹，然后通过单片机上集成的USB模块将数据送给计算机进行存储和后期处理。

                                                                      图1-1   工作模式

       主机软件设计主要分为USB驱动和演示界面两个部分：采用Windriver软件开发WINDOWS平台的USB驱动程序；采用VC6.0软件开发演示平台和一些简单的指纹处理程序。

(2)系统硬件设计。

       ①主要芯片特性。集成USB模块的指纹采集仪主控芯片MC68HC908JB8是一款高性价比单片机，芯片有256字节的片内RAM，8K字节片内FLASH．除传统的定时器、键盘中断、串行口等I/O设备外，其主要特点是集成了通信速率为1. 5MB的低速USB模块。

      指纹采集芯片FPS110是硅晶体电容传感器，该传感器采用先进的半导体CMOS工艺，面积只有邮票般大小，具有高灵敏度、高可靠性、高分辨率( 500DPI)、低功耗、低价位等许多优点，特别适用于商业及户外指纹应用系统。

      ②指纹采集仪系统硬件设计。指纹采集仪基本原理如图1-2所示，主要包含电源设计、单片机应用设计、指纹芯片应用设计等。

                                                          图1-2  指纹采集仪基本原理

      供电设计：MC68HC908JB8和FPS110都可以支持5V供电，而且MC68HC908JB8还可提供USB接口所需的3.3V参考电压，所以整板只采用外接5V电源。设计中为了方便调试，提供了三套可选5V电源输入，分别是USB供电、仿真器接口供电和单独电源供电。

      时钟设计：MC68HC908JB8和FPS110分别供给时钟．MC68HC908JB8采用6M晶体接OSCI和OSC2间．FPSI10采用12M晶体接XTAL1和XTAL2之间。

      FPS110和MC68HC908JB8接口设计：MC68HC908JB8有五组通用接口PTA、PTB、PTC、PTD、PTE。设计中选用PTB口和PTC口与FPS110连接．PTB口用于数据通信，PTC口用于控制。具体连接如图1-3所示。

                                             图1-3 FPS110和MC68HC908JB8接口连接

      USB接口设计：MC68HC908JB8片上集成的是1.5MB的低速USB模块。根据USB协议，需要在D-上加一个1.5kΩ的上位电阻到3.3V，其连接如图1-4所示。

                        图1-4   低速USB接口设计图

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