如今,指紋信息的采集已成為產(chǎn)品安全系統(tǒng)中驗證身份的重要手段之一。本文主要介紹如何通過EsDA開發(fā)套件,快速實現(xiàn)指紋信息的采集與驗證。 ?
簡介指紋是人體的一項具有唯一特征性的信息之一,是可以識別身份的可靠標(biāo)識之一,因此指紋信息的采集和驗證成了很多嵌入式產(chǎn)品實現(xiàn)安防功能的基礎(chǔ)需求。在嵌入式開發(fā)中,我們時不時便要采集指紋信息進(jìn)行記入、保存、以及驗證,從而為產(chǎn)品登入認(rèn)證、安全檢測、身份驗證等功能,提供信息依據(jù)與支撐。本文主要講述如何在EsDA技術(shù)支持下,使用AWFlow Designer中的指紋節(jié)點(zn101)與按鍵節(jié)點(button)以及按鍵處理節(jié)點(button_expand),實現(xiàn)對指紋信息進(jìn)行采集與檢測驗證。信號處理過程,如下: ?入門基礎(chǔ)本章內(nèi)容,除了講解如何使用指紋節(jié)點以外,還需使用到基礎(chǔ)的button節(jié)點、button_expand節(jié)點、fscript節(jié)點、以及l(fā)og節(jié)點。同時,還需具備一定基礎(chǔ)的AWFlow Designer開發(fā)經(jīng)驗。若剛開始接觸,可閱讀以下文章,進(jìn)行基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。
EsDAMPC-ZC1入門(一)——軟件安裝
EsDAMPC-ZC1入門(二)——LED控制
基于EsDAMPC-ZC1快速實現(xiàn)——按鍵高級應(yīng)用
?硬件前提
1. MPC-ZC1開發(fā)套件(其中物聯(lián)網(wǎng)卡與4G天線,本章未使用)
2. 基礎(chǔ)按鍵模塊(使用普通按鍵模塊即可,未必要與本章相同)
3.zn101指紋模塊(FPM383C型號)
4.USB轉(zhuǎn)TTL模塊(使用普通模塊即可,未必要與本章相同)5.?硬件連接如下圖所示
?本章流圖解析
具體功能流圖如下:
本流圖分別由一個button節(jié)點、5個button_expand節(jié)點(顯示名稱分別為:單擊、雙擊、三擊、四擊、五擊)、6個fscript節(jié)點(顯示名稱分別為:錄入指紋、檢測指紋、刪除第一個指紋、清空指紋數(shù)據(jù)庫、獲取指紋模板、結(jié)果處理)、一個zn101節(jié)點、一個log節(jié)點組成。其中button_expand節(jié)點通過對button節(jié)點所產(chǎn)生的信號信息進(jìn)行處理判斷,識別是單擊還是多擊操作,進(jìn)而觸發(fā)對應(yīng)fscript節(jié)點向zn101節(jié)點發(fā)送對應(yīng)的命令。zn101節(jié)點根據(jù)對應(yīng)指令,執(zhí)行對應(yīng)操作,并向log節(jié)點輸出指令操作結(jié)果。
?節(jié)點解析
1. button節(jié)點
此處我們選用引腳P4.6,觸發(fā)方式為下降沿觸發(fā)。
2. button_expand節(jié)點
本章中,我們使用button_expand節(jié)點來處理從button節(jié)點中傳遞而出的信號,從而做到識別單擊、雙擊、三擊、四擊、五擊等操作。各button_expand節(jié)點配置如下。2.1 單擊
此處配置,我們統(tǒng)一使用continuous mode(trigger)操作模式與動作間隔為1000ms,改變按鍵次數(shù)配置分別為1,即相鄰兩次按下間隔在1000ms以內(nèi)時,重新開始計數(shù),超時則停止,當(dāng)計數(shù)值達(dá)分別達(dá)到1時,觸發(fā)后續(xù)節(jié)點。
該節(jié)點的具體使用規(guī)則以及模式講解,請參考基于 EsDA MPC-ZC1 快速實現(xiàn)——按鍵高級應(yīng)用。2.2雙擊
此處配置,我們統(tǒng)一使用continuous mode(trigger)操作模式與動作間隔為1000ms,改變按鍵次數(shù)配置分別為2,即相鄰兩次按下間隔在1000ms以內(nèi)時,重新開始計數(shù),超時則停止,當(dāng)計數(shù)值達(dá)分別達(dá)到2時,觸發(fā)后續(xù)節(jié)點。
該節(jié)點的具體使用規(guī)則以及模式講解,請參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實現(xiàn)——按鍵高級應(yīng)用。
2.3三擊
此處配置,我們統(tǒng)一使用continuous mode(trigger)操作模式與動作間隔為1000ms,改變按鍵次數(shù)配置分別為3,即相鄰兩次按下間隔在1000ms以內(nèi)時,重新開始計數(shù),超時則停止,當(dāng)計數(shù)值達(dá)分別達(dá)到3時,觸發(fā)后續(xù)節(jié)點。
該節(jié)點的具體使用規(guī)則以及模式講解,請參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實現(xiàn)——按鍵高級應(yīng)用。
2.4四擊
此處配置,我們統(tǒng)一使用continuous mode(trigger)操作模式與動作間隔為1000ms,改變按鍵次數(shù)配置分別為4,即相鄰兩次按下間隔在1000ms以內(nèi)時,重新開始計數(shù),超時則停止,當(dāng)計數(shù)值達(dá)分別達(dá)到4時,觸發(fā)后續(xù)節(jié)點。
該節(jié)點的具體使用規(guī)則以及模式講解,請參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實現(xiàn)——按鍵高級應(yīng)用。
2.5五擊
此處配置,我們統(tǒng)一使用continuous mode(trigger)操作模式與動作間隔為1000ms,改變按鍵次數(shù)配置分別為5,即相鄰兩次按下間隔在1000ms以內(nèi)時,重新開始計數(shù),超時則停止,當(dāng)計數(shù)值達(dá)分別達(dá)到5時,觸發(fā)后續(xù)節(jié)點。
該節(jié)點的具體使用規(guī)則以及模式講解,請參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實現(xiàn)——按鍵高級應(yīng)用。
3. zn101節(jié)點
該節(jié)點為指紋模塊節(jié)點,可根據(jù)上一個節(jié)點所發(fā)送的命令,進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作,并向下一個節(jié)點返回數(shù)據(jù)應(yīng)答。其使用串口通信協(xié)議,實際數(shù)值用戶可根據(jù)實際修改,此處我們使用MPC-ZC1板上的串口二。其余波特率、字節(jié)數(shù)、奇偶檢驗位、停止位、流控位,均與硬件設(shè)備配置參數(shù)有關(guān),此處設(shè)置為576000、8、N、1、N。Awaken_Gpio為gpio喚醒模式配置引腳,但此參數(shù)暫不生效。接收命令與反饋如下。
3.1 錄入指紋命令3.1.1 輸入3.1.2?輸出
cmd為命令參數(shù),值為"add",如果添加成功,節(jié)點輸出result參數(shù)值為"ok",以及存儲位置參數(shù)stormb_id值為無符號16進(jìn)制數(shù)值,否則輸出result參數(shù)值為"error"。如果存儲數(shù)量已達(dá)最大可存儲數(shù),則輸出result參數(shù)值為"full"。若發(fā)送命令后,無手指按壓進(jìn)行指紋采集,則節(jié)點不觸發(fā)輸出。
其中,output、msg等對象為的實際意義可參照fscript節(jié)點的幫助信息,如下:
- msg. 訪問當(dāng)前消息對象的屬性。
- flow. 訪問其它節(jié)點的屬性。
- output. 訪問輸出的對象的屬性。
- global. 訪問全局對象的屬性。
- app_conf. 訪問配置對象的屬性(可持久保存)。
如果設(shè)置了output的屬性,則將output對象分發(fā)給后繼節(jié)點,否則將msg對象分發(fā)給后繼節(jié)點。
3.2 檢測指紋
3.2.1 輸入3.2.2 輸出同理,命令參數(shù)值為"check",如果檢測通過,則輸出result參數(shù)值為"ok",以及模板頁面ID位置參數(shù)pageid和匹配分?jǐn)?shù)參數(shù)score,兩參數(shù)數(shù)值均為無符號16進(jìn)制數(shù)值,否則輸出result參數(shù)值為"error"。若發(fā)送命令后,無手指按壓進(jìn)行指紋采集,則節(jié)點不觸發(fā)輸出。
3.3刪除對應(yīng)位置與數(shù)量的指紋
3.3.1 輸入3.3.2 輸出
同理,命令參數(shù)為"delete",配置附加參數(shù)為頁面ID參數(shù)pageid與刪除數(shù)量num,兩參數(shù)數(shù)值均為無符號16進(jìn)制數(shù)值,否則輸出result參數(shù)值為"error"。
3.4清空指紋數(shù)據(jù)庫
3.4.1 輸入3.4.2 輸出同理,?命令參數(shù)為"delete_all",若刪除成功,則輸出result參數(shù)值為"ok",否則輸出result參數(shù)值為"error"。
3.5獲取有效模板數(shù)
3.5.1 輸入3.5.2 輸出
同理,命令參數(shù)為"get_num",若獲取成功,則輸出result參數(shù)值為"ok",模板數(shù)量參數(shù)值num為無符號16進(jìn)制數(shù)值,否則輸出result參數(shù)值為"error"。
4. fscript節(jié)點
該節(jié)點主要用于對zn101(指紋模塊)節(jié)點進(jìn)行命令下發(fā)與結(jié)果處理。若對fscript腳本語法不了解,可參考FScript腳本引擎語法規(guī)則。下圖為向zn101節(jié)點發(fā)送錄入指紋命令的代碼段語句,以及所填配置,即顯示名稱為錄入指紋(1)的fscript節(jié)點的配置信息。
錄入指紋:
同理,亦可配置其余fscript節(jié)點,分別向zn101節(jié)點輸入不同的指令。具體命令代碼段匯總?cè)缦拢?/p>
//顯示名稱為 錄入指紋(1) 的fscript節(jié)點代碼段output.cmd = "add";
//顯示名稱為 檢測指紋(2) 的fscript節(jié)點代碼段output.cmd = "check";
//顯示名稱為 刪除第一個指紋(3) 的fscript節(jié)點代碼段output.cmd = "delete";output.pageid = 0;output.num = 1;
//顯示名稱為 清空指紋數(shù)據(jù)庫(4) 的fscript節(jié)點代碼段output.cmd = "delete_all";
//顯示名稱為 獲取指紋模板數(shù)量(5) 的fscript節(jié)點代碼段output.cmd = "get_num";
其中,output、msg等對象為的實際意義可參照fscript節(jié)點的幫助信息,如下:
- msg. 訪問當(dāng)前消息對象的屬性。
- flow. 訪問其它節(jié)點的屬性。
- output. 訪問輸出的對象的屬性。
- global. 訪問全局對象的屬性。
- app_conf. 訪問配置對象的屬性(可持久保存)。
如果設(shè)置了output的屬性,則將output對象分發(fā)給后繼節(jié)點,否則將msg對象分發(fā)給后繼節(jié)點。
5. 結(jié)果處理(fscript節(jié)點)
該腳本文件主要實現(xiàn),對zn101節(jié)點所輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時向log節(jié)點發(fā)送對應(yīng)的打印變量,同時串口輸出對應(yīng)于不同命令的參數(shù)值。具體實現(xiàn)如下。
if(msg.cmd == "add"){ if(msg.result == "ok"){ print(msg.stormb_id); output.payload = "get_ok"; } else if(msg.result == "error"){ output.payload = "get_error"; } else if(msg.result == "full"){ output.payload = "get_full"; }}else if(msg.cmd == "check"){ if(msg.result == "ok"){ print(msg.pageid); print(msg.score); output.payload = check_ok; }else if(msg.result == "error"){ output.payload = "check_error"; }}else if(msg.cmd == "delete"){ if(msg.result == "ok"){ output.payload = "clean_one_ok"; }else if(msg.result == "error"){ output.payload = "clean_one_error"; }}else if(msg.cmd == "delete_all"){ if(msg.result == "ok"){ output.payload = "clean_all_ok"; }else if(msg.result == "error"){ output.payload = "clean_all_error"; }}else if(msg.cmd == "get_num"){ if(msg.result == "ok"){ print(msg.num); output.payload = "get_num_ok"; }else if(msg.result == "error"){ output.payload = "get_num_error"; }}
6. log節(jié)點該節(jié)點主要用于將上一個節(jié)點所傳遞數(shù)據(jù)展示于調(diào)試窗口或打印于串口。
?效果展示
注意:Debug串口窗口配置為波特率921600、數(shù)據(jù)為8、停止位1、無校驗與流控位。具體COM口根據(jù)實際情況而定,若用戶不知道串口是多少,可打開設(shè)備管理器,重新插拔電源,查看COM口新增情況來確定。
1. 按一下按鈕,并將手指按在指紋模塊上,錄取指紋成功,串口窗口顯示如下:
2. 連續(xù)按兩下按鈕,同一手指按在指紋模塊上,驗證通過,串口窗口顯示如下:
3. 連續(xù)按三下按鈕,刪除第一個指紋成功,串口窗口顯示如下:
4. 再次重復(fù)操作二,此時驗證未通過,串口窗口顯示如下:5. 連續(xù)多次重復(fù)操作一和操作二,錄入與驗證指紋均通過,串口窗口顯示同上。6. 連續(xù)按下五次按鈕,獲取指紋模板數(shù)成功,串口窗口顯示數(shù)據(jù)如下:
7. 連續(xù)按四下按鈕,清空指紋空成功,串口窗口顯示如下:8. 再次重復(fù)操作二,此時驗證未通過,串口窗口顯示與操作二相同。
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