1 指紋硬件電路

　　指紋采集芯片采用美國veridicom先進的電容式指紋傳感器芯片fps200，fps200內部的控制電路如圖1所示。

　圖1 fps200內部控制邏輯電路

　　fps20o電容式指紋傳感器在1.28cm×1.50cm的表面集成了256×300個電容器，外表面是絕緣層，當用戶的手指放在上面時，由皮膚來組成電容陣列的另一面。電容器的電容由于導體間的距離而降低，即脊 （近的）和谷（遠的）相對于另一極之間的距離。通過讀取充放電之后的電容差值來獲取指紋圖像。fps200提供有與8位微 處理器相連的接口，并且內置8位高速a/d轉換器，可直接輸出8位灰度圖像。傳感器采用標準cmos技術，獲取的圖像大小為 256×300，分辨率為500dpl。

　　fps200傳感器的每一列都有兩個采樣一保持電路，一個用來存儲放電前電容兩端的電壓，另一個用來存儲放電后電容兩端 的電壓。兩個采樣一保持電路的差值可以度量電容的變化。首先指定行高階地址寄存器（rah）和行低階地址寄存器（ral） 中的數據以指定待讀取的行，再指定列地址寄存器（cal）從而啟動行捕獲，等待一段時間（行捕獲時間）后，連續讀取控 制寄存器（ctrla），獲得某一點的指紋采樣值。讀完會自動觸發下一次a/d轉換，讀完一行后再寫入rah，ral以讀取下一行 ，直至最后一個像素。

　　在參數設置方面，其中pgc是放大倍數，通過它不能消除汗漬（模糊）；dcr和dtr的組合大小和背景色及雙指紋現象有關 。

　　·dcr：越小dtr要越大，dtr可變范圍越大（可變范圍是指圖像不太黑，同時沒有雙指紋）。

　　·pgc：越大dtr可調范圍變小，pgc太小使整個圖像將變成灰色，很難區分指紋和背景。

　　·dcr：越大將有效抑制汗漬（模糊）。但是dcr達到最大時背景為灰色，雖然指紋沒有模糊，但用減小pgc來看，此時整 個圖像為灰色。而pgc很大時調整范圍小，圖像不是很好。

　　2 電路原理圖

　　設計指紋采集模塊時由于考慮到指紋芯片價格昂貴，萬一設計存在錯誤將會造成很大的浪費，同時也考慮到以后在制作產 品時指紋采集模塊安裝方便，所以將指紋模塊單獨設計成一塊電路板連接在擴展板上面。

　　fps200接口電路如圖2所示。

　　fps⒛0和arm cpu接線（布線要求）建議如下：

　　（1）為了減少干擾，arm輸出到fps、arm的rd/wr輸出到fps，這些數據線段中間不能再接其他線，即其他器件的數據線和 rd線不能和fps共用。

　　（2）這些線周圍0．5cm左右不能有敷銅或者其他導線。這樣來減少數據線和地之間的電容。

　　（3）其中的數據線應并排走，長度相等。這些線應盡量短，導線較粗。

　　（4）驅動輸入引腳和地之間接一個30pf的電容。盡量貼近管腳。 圖2 fps200接口電路

　　（5）fset引腳和指紋自動探測有關。fset引腳的干擾將觸發指紋采集，所以“fset引腳”和“接在fset引腳上的電阻”之 間的引線要盡量短，并且引線和周圍引線之間有較大距離。

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