【EsDA應(yīng)用】如何5分鐘快速實(shí)現(xiàn)指紋采集與檢測

如今，指紋信息的采集已成為產(chǎn)品安全系統(tǒng)中驗(yàn)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(shí)現(xiàn)指紋信息的采集與驗(yàn)證。 ?

簡介指紋是人體的一項(xiàng)具有唯一特征性的信息之一，是可以識(shí)別身份的可靠標(biāo)識(shí)之一，因此指紋信息的采集和驗(yàn)證成了很多嵌入式產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)安防功能的基礎(chǔ)需求。在嵌入式開發(fā)中，我們時(shí)不時(shí)便要采集指紋信息進(jìn)行記入、保存、以及驗(yàn)證，從而為產(chǎn)品登入認(rèn)證、安全檢測、身份驗(yàn)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(diǎn)(zn101)與按鍵節(jié)點(diǎn)（button）以及按鍵處理節(jié)點(diǎn)(button_expand)，實(shí)現(xiàn)對(duì)指紋信息進(jìn)行采集與檢測驗(yàn)證。信號(hào)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(diǎn)以外，還需使用到基礎(chǔ)的button節(jié)點(diǎn)、button_expand節(jié)點(diǎn)、fscript節(jié)點(diǎn)、以及l(fā)og節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，還需具備一定基礎(chǔ)的AWFlow Designer開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。若剛開始接觸，可閱讀以下文章，進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)現(xiàn)——按鍵高級(jí)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(hào)）

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(gè)button節(jié)點(diǎn)、5個(gè)button_expand節(jié)點(diǎn)（顯示名稱分別為：單擊、雙擊、三擊、四擊、五擊）、6個(gè)fscript節(jié)點(diǎn)（顯示名稱分別為：錄入指紋、檢測指紋、刪除第一個(gè)指紋、清空指紋數(shù)據(jù)庫、獲取指紋模板、結(jié)果處理）、一個(gè)zn101節(jié)點(diǎn)、一個(gè)log節(jié)點(diǎn)組成。其中button_expand節(jié)點(diǎn)通過對(duì)button節(jié)點(diǎn)所產(chǎn)生的信號(hào)信息進(jìn)行處理判斷，識(shí)別是單擊還是多擊操作，進(jìn)而觸發(fā)對(duì)應(yīng)fscript節(jié)點(diǎn)向zn101節(jié)點(diǎn)發(fā)送對(duì)應(yīng)的命令。zn101節(jié)點(diǎn)根據(jù)對(duì)應(yīng)指令，執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作，并向log節(jié)點(diǎn)輸出指令操作結(jié)果。

?節(jié)點(diǎn)解析

1. button節(jié)點(diǎn)

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(diǎn)

本章中，我們使用button_expand節(jié)點(diǎn)來處理從button節(jié)點(diǎn)中傳遞而出的信號(hào)，從而做到識(shí)別單擊、雙擊、三擊、四擊、五擊等操作。各button_expand節(jié)點(diǎn)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(dòng)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(shí)，重新開始計(jì)數(shù)，超時(shí)則停止，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)分別達(dá)到1時(shí)，觸發(fā)后續(xù)節(jié)點(diǎn)。

該節(jié)點(diǎn)的具體使用規(guī)則以及模式講解，請(qǐng)參考基于 EsDA MPC-ZC1 快速實(shí)現(xiàn)——按鍵高級(jí)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(dòng)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(shí)，重新開始計(jì)數(shù)，超時(shí)則停止，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)分別達(dá)到2時(shí)，觸發(fā)后續(xù)節(jié)點(diǎn)。

該節(jié)點(diǎn)的具體使用規(guī)則以及模式講解，請(qǐng)參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實(shí)現(xiàn)——按鍵高級(jí)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(dòng)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(shí)，重新開始計(jì)數(shù)，超時(shí)則停止，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)分別達(dá)到3時(shí)，觸發(fā)后續(xù)節(jié)點(diǎn)。

該節(jié)點(diǎn)的具體使用規(guī)則以及模式講解，請(qǐng)參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實(shí)現(xiàn)——按鍵高級(jí)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(dòng)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(shí)，重新開始計(jì)數(shù)，超時(shí)則停止，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)分別達(dá)到4時(shí)，觸發(fā)后續(xù)節(jié)點(diǎn)。

該節(jié)點(diǎn)的具體使用規(guī)則以及模式講解，請(qǐng)參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實(shí)現(xiàn)——按鍵高級(jí)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(dòng)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(shí)，重新開始計(jì)數(shù)，超時(shí)則停止，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)分別達(dá)到5時(shí)，觸發(fā)后續(xù)節(jié)點(diǎn)。

該節(jié)點(diǎn)的具體使用規(guī)則以及模式講解，請(qǐng)參考基于EsDA MPC-ZC1 快速實(shí)現(xiàn)——按鍵高級(jí)應(yīng)用。

3. zn101節(jié)點(diǎn)

該節(jié)點(diǎn)為指紋模塊節(jié)點(diǎn)，可根據(jù)上一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(gè)節(jié)點(diǎn)返回?cái)?shù)據(jù)應(yīng)答。其使用串口通信協(xié)議，實(shí)際數(shù)值用戶可根據(jù)實(shí)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(yàn)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(diǎn)輸出result參數(shù)值為"ok"，以及存儲(chǔ)位置參數(shù)stormb_id值為無符號(hào)16進(jìn)制數(shù)值，否則輸出result參數(shù)值為"error"。如果存儲(chǔ)數(shù)量已達(dá)最大可存儲(chǔ)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(diǎn)不觸發(fā)輸出。

其中，output、msg等對(duì)象為的實(shí)際意義可參照fscript節(jié)點(diǎn)的幫助信息，如下：

• msg. 訪問當(dāng)前消息對(duì)象的屬性。
• flow. 訪問其它節(jié)點(diǎn)的屬性。
• output. 訪問輸出的對(duì)象的屬性。
• global. 訪問全局對(duì)象的屬性。
• app_conf. 訪問配置對(duì)象的屬性(可持久保存)。

如果設(shè)置了output的屬性，則將output對(duì)象分發(fā)給后繼節(jié)點(diǎn)，否則將msg對(duì)象分發(fā)給后繼節(jié)點(diǎn)。

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(hào)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(diǎn)不觸發(fā)輸出。

3.3刪除對(duì)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(hào)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(hào)16進(jìn)制數(shù)值，否則輸出result參數(shù)值為"error"。

4. fscript節(jié)點(diǎn)

該節(jié)點(diǎn)主要用于對(duì)zn101（指紋模塊）節(jié)點(diǎn)進(jìn)行命令下發(fā)與結(jié)果處理。若對(duì)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(diǎn)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(diǎn)的配置信息。

錄入指紋：

同理，亦可配置其余fscript節(jié)點(diǎn)，分別向zn101節(jié)點(diǎn)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(diǎn)代碼段output.cmd = "add";
//顯示名稱為 檢測指紋（2） 的fscript節(jié)點(diǎn)代碼段output.cmd = "check";
//顯示名稱為 刪除第一個(gè)指紋（3） 的fscript節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)代碼段output.cmd = "get_num";

其中，output、msg等對(duì)象為的實(shí)際意義可參照fscript節(jié)點(diǎn)的幫助信息，如下：

• msg. 訪問當(dāng)前消息對(duì)象的屬性。
• flow. 訪問其它節(jié)點(diǎn)的屬性。
• output. 訪問輸出的對(duì)象的屬性。
• global. 訪問全局對(duì)象的屬性。
• app_conf. 訪問配置對(duì)象的屬性(可持久保存)。

如果設(shè)置了output的屬性，則將output對(duì)象分發(fā)給后繼節(jié)點(diǎn)，否則將msg對(duì)象分發(fā)給后繼節(jié)點(diǎn)。

5. 結(jié)果處理（fscript節(jié)點(diǎn)）

該腳本文件主要實(shí)現(xiàn)，對(duì)zn101節(jié)點(diǎn)所輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)向log節(jié)點(diǎn)發(fā)送對(duì)應(yīng)的打印變量，同時(shí)串口輸出對(duì)應(yīng)于不同命令的參數(shù)值。具體實(shí)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(diǎn)該節(jié)點(diǎn)主要用于將上一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(yàn)與流控位。具體COM口根據(jù)實(shí)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(yàn)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(gè)指紋成功，串口窗口顯示如下：

4. 再次重復(fù)操作二，此時(shí)驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)證未通過，串口窗口顯示與操作二相同。