利用GT511C3指纹传感器模块的指纹扫描仪设计
本项目利用gt511c3指纹传感器（fps）模块，在aduino开发板上实现了一个高精度、快速响应的指纹扫描仪。项目通过arduino录入指纹，在需要的时候检测、验证指纹，还可通过硬姐智造pcba一站式服务将项目从diy拓展到新兴的生物识别市场。
所需的组件：
arduino uno开发板
gt511c3指纹传感器模块
162a lcd显示屏
1k电阻
2k电阻
10k电位器
按钮
连接跳线
面包板
了解gt511c3指纹传感器模块
与电容式、超声波指纹传感器模块不同，gt511c3指纹传感器模块采用光学技术。该模块内置一个摄像头，可以拍摄指纹图案，再由内部holtek arm cortex m3 mcu处理这些指纹图案。该扫描仪模块最多可保存200次指纹扫描，并为每个指纹分配一个从0到199的id。
该光学传感器模块外形小巧，可轻松集成到具有串行uart接口的应用中。模块有四根线：两根线用于tx和rx，两根线用于电源。传感器可在3.3-6v电压范围内工作，通信引脚（rx和tx）可承受3.3v电压。
gt511c3模块可通过usb直接与计算机连接。使用usb连接时，可使用sdk_demo.exe应用程序控制此模块。此应用程序允许用户录/验证/删除指纹。
gt511c3模块的特性和规格：
工作电压：3.3-6vdc
工作电流：<130ma
工作温度：~20°c ~ +60°c
cpu：arm cortex m3内核(holtek ht32f2755)
最大指纹数：200个指纹
传感器：光学传感器
串行通信：uart（默认：9600波特）和usb v1.1
错误接受率 (far)：< 0.001%
错误拒绝率 (frr): < 0.01%
注册时间 < 3 秒（3个指纹）
识别时间：<1.0秒（200个指纹）
gt511c3指纹传感器模块有4个引脚，红色线是vcc，黑色是gnd，绿色线是rx，白色线是tx。
gt511c3 sdk演示软件
gt511c3 sdk是一套快速入门套件。使用时，首先将指纹传感器连接到usb转ttl模块，将红色线连接到vcc，黑色线连接到gnd，绿色线连接到tx，白色线连接到rx。
usb转ttl ftdi模块与gt511c3指纹传感器的uart连接
接下来，按以下操作在电脑上使用sdk：
1. 下载 sdk_demo.exe
2. 解压文件夹。
3. 进入解压后的目录
4. 打开 sdk_demo.exe 可执行文件。
5. 在“串行端口号”下拉菜单中选择ftdi枚举的com端口。
6. 在波特率的下拉菜单中选择9600。
7. 单击打开按钮。
连接正确后，将显示固件版本和设备序列号，以及其他选项，例如录取、验证、识别、获取图像、删除、获取数据库等。如果要删除指纹，只需单击“全部删除”选项即可完成。
将gt511c3模块与arduino连接
根据线路图，将指纹传感器与arduino连接起来。
由于传感器uart引脚仅承受3.3v电压，本项目使用了一个由2k电阻和1k电阻组成的分压器网络，将绿色线(rx)连接到arduino开发板的d5引脚，将白色线(tx)连接到arduino开发板的d4引脚。
gt511c3 arduino库
现在要做的，就是把gt511c3 arduino库上传到arduino ide。该库由sparkfun编写，已经在其他类型的指纹传感器上进行了测试。
以下是指纹录入代码：
#include fps_gt511c3.h
#include softwareserial.h
fps_gt511c3 fps(4, 5); // digital pin 5(arduino tx, fps rx)
// digital pin 4(arduino rx, fps tx)
void setup()
{
serial.begin(9600); //default baud rate
delay(100);
fps.open();
fps.setled(true);
enroll();
}
void enroll()
{
int enrollid = 0; // find open enroll id
bool okid = true;
while (okid == true)
{
okid = fps.checkenrolled(enrollid);
if (okid==true) enrollid++;
}
fps.enrollstart(enrollid); // enroll
serial.print(press finger to enroll #);
serial.println(enrollid);
while(fps.ispressfinger() == false) delay(100);
bool bret = fps.capturefinger(true);
int iret = 0;
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
fps.enroll1();
while(fps.ispressfinger() == true) delay(100);
serial.println(press same finger again);
while(fps.ispressfinger() == false) delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
fps.enroll2();
while(fps.ispressfinger() == true) delay(100);
serial.println(press same finger yet again);
while(fps.ispressfinger() == false) delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
iret = fps.enroll3();
if (iret == 0)
{
serial.println(enrolling successfull);
}
else
{
serial.print(enrolling failed with error code:);
serial.println(iret);
}
}
else serial.println(failed to capture third finger);
}
else serial.println(failed to capture second finger);
}
else serial.println(failed to capture first finger);
}
void loop()
{
delay(100);
}
上传代码后，打开串口监视器，系统将要求你放置一个手指，进行录入并注册。
以下是读取指纹的代码：
#include fps_gt511c3.h
#include softwareserial.h
fps_gt511c3 fps(4, 5); // digital pin 5(arduino tx, fps rx)
// digital pin 4(arduino rx, fps tx)
void setup()
{
serial.begin(9600); //default baud rate
delay(100);
fps.open();
fps.setled(true);
}
void loop()
{
// identify fingerprint test
if (fps.ispressfinger())
{
fps.capturefinger(false);
int id = fps.identify1_n();
if (id <200)
{
serial.print(verified id:);
serial.println(id);
}
else
{
serial.println(finger not found);
}
}
else
{
serial.println(please press finger);
}
delay(100);
}
再次上传代码并进行测试。上传代码后，打开串口监视器，系统将请求放置手指进行验证。你可以放置刚刚注册的手指，也可以随意放一个指头上去，让设备自己读取你的指纹并进行验证对比。
采用arduino和lcd屏的便携式指纹扫描仪
经过对gt511c3的了解和使用，我们在上述电路图中再添加一个lcd显示屏，就构成了一个简单的便携式指纹扫描仪。
gt511c3指纹传感器、lcd显示屏与arduino开发板的连接电路图
这里，我们通过一个按钮开关，将gt511c3连接到arduino数字引脚2。按下按钮时，传感器将进入指纹录入模式。新添加的16x2字符lcd显示屏，用来显示用户与指纹传感器交互时的实时数据。
增加了lcd显示屏后，组合了指纹录入、验证和lcd显示库的完整代码如下：
#include
const int rs = 12, en = 11, d4 = 10, d5 = 9, d6 = 8, d7 = 7;
liquidcrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
#include fps_gt511c3.h
#include softwareserial.h
fps_gt511c3 fps(4, 5); // digital pin 5(arduino tx, fps rx)
void setup()
{
serial.begin(9600); //default baud rate
lcd.begin(16, 2);
delay(100);
fps.open();
fps.setled(true);
pinmode(2, input_pullup); //connect to internal pull up resistor as input pin
lcd.setcursor(4, 0);
lcd.print(gt511c3);
lcd.setcursor(3, 1);
lcd.print(fps sensor);
delay(2500);
}
void loop()
{
read_fps();
if (digitalread(2) == 0) //if button pressed
{
enroll(); //enroll a fingerprint
}
delay(100);
}
void enroll()
{
int enrollid = 0; // find open enroll id
bool okid = true;
while (okid == true)
{
okid = fps.checkenrolled(enrollid);
if (okid == true) enrollid++;
}
fps.enrollstart(enrollid); // enroll
serial.print(press finger to enroll #);
serial.println(enrollid);
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(put finger to);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(enroll: #);
lcd.print(enrollid);
while (fps.ispressfinger() == false)
delay(100);
bool bret = fps.capturefinger(true);
int iret = 0;
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(remove finger);
fps.enroll1();
while (fps.ispressfinger() == true)
delay(100);
serial.println(press same finger again);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(put same finger);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(again);
while (fps.ispressfinger() == false)
delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(remove finger);
fps.enroll2();
while (fps.ispressfinger() == true)
delay(100);
serial.println(press same finger yet again);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(put same finger);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(yet again);
while (fps.ispressfinger() == false)
delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
iret = fps.enroll3();
if (iret == 0)
{
serial.println(enrolling successfull);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(enrolling);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(successfull);
}
else
{
serial.print(enrolling failed with error code:);
serial.println(iret);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(enrolling failed);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(iret);
}
}
else
serial.println(failed to capture third finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(failed capturing);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(third finger);
}
else
serial.println(failed to capture second finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(failed capturing);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(second finger);
}
else
serial.println(failed to capture first finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(failed capturing);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(first finger);
}
void read_fps()
{
// identify fingerprint test
if (fps.ispressfinger())
{
fps.capturefinger(false);
int id = fps.identify1_n();
if (id < 200)
{
serial.print(verified id:);
serial.println(id);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(verified id:);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(id);
}
else
{
serial.println(finger not found);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(finger not found);
}
}
else
{
serial.println(please press finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(please put );
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(finger);
}
delay(100);
}
选择arduino nano开发板型号和com端口并上传。代码上传完成后，lcd显示屏会提示放置手指，同时，指纹模块中的蓝色led将会点亮。
如果要录入指纹，请按下按钮，然后扫描手指3次。完成后，指纹录取完毕。
要验证指纹，请将同一根手指放在指纹模块上。
上面就是一个便携式指纹扫描仪模型的制作全过程了。如果你觉得这个项目非常好，还想进行小批量生产，就需要将其中的面包板换成pcb板。这里的pcb打样很简单，硬姐智造pcba一站式“打样+批量”服务可满足创客的各种定制需求，把项目从diy拓展到指纹锁、pos机等生物识别领域。
温室大棚气象观测站的用途有哪些？
关于ATE Load Board的设计挑战及注意事项
IGBT模块缓冲电路的模型_igbt缓冲电路类型
农村供水工程如何实现标准化物联网管理
网上冲浪不爽？可能是你没用上华为云CDN
利用GT511C3指纹传感器模块的指纹扫描仪设计
美国开发出一种高效催化剂 可由可再生资源产生
关于在使用点胶机点胶加工前的一些注意事项
串口服务器的类型及作用
S1336-5BQ光敏二极管用于光度检测的驱动设计与实现
第八届中国移动全球合作伙伴大会：5G与物联网碰撞
单片机系统软件抗干扰方法的研究
有哪一些好的对策可以推动区块链的发展
USB控制器芯片按功能分类的特性比较
全自动装车码垛机器人的应用优势是什么
研究人员发现：更多黑客的网络攻击针对于基于Linux的设备
智慧安防让视频服务无处不在 提升公众的安全度和安居满意度
百度AI开发者大会：首次在国内以元宇宙形式举办科技大会
太阳能半导体制冷空调控制系统设计
深入剖析esp32c3的系统底层启动
所需的组件：
arduino uno开发板
gt511c3指纹传感器模块
162a lcd显示屏
1k电阻
2k电阻
10k电位器
按钮
连接跳线
面包板
了解gt511c3指纹传感器模块
与电容式、超声波指纹传感器模块不同，gt511c3指纹传感器模块采用光学技术。该模块内置一个摄像头，可以拍摄指纹图案，再由内部holtek arm cortex m3 mcu处理这些指纹图案。该扫描仪模块最多可保存200次指纹扫描，并为每个指纹分配一个从0到199的id。
该光学传感器模块外形小巧，可轻松集成到具有串行uart接口的应用中。模块有四根线：两根线用于tx和rx，两根线用于电源。传感器可在3.3-6v电压范围内工作，通信引脚（rx和tx）可承受3.3v电压。
gt511c3模块可通过usb直接与计算机连接。使用usb连接时，可使用sdk_demo.exe应用程序控制此模块。此应用程序允许用户录/验证/删除指纹。
gt511c3模块的特性和规格：
工作电压：3.3-6vdc
工作电流：<130ma
工作温度：~20°c ~ +60°c
cpu：arm cortex m3内核(holtek ht32f2755)
最大指纹数：200个指纹
传感器：光学传感器
串行通信：uart（默认：9600波特）和usb v1.1
错误接受率 (far)：< 0.001%
错误拒绝率 (frr): < 0.01%
注册时间 < 3 秒（3个指纹）
识别时间：<1.0秒（200个指纹）
gt511c3指纹传感器模块有4个引脚，红色线是vcc，黑色是gnd，绿色线是rx，白色线是tx。
gt511c3 sdk演示软件
gt511c3 sdk是一套快速入门套件。使用时，首先将指纹传感器连接到usb转ttl模块，将红色线连接到vcc，黑色线连接到gnd，绿色线连接到tx，白色线连接到rx。
usb转ttl ftdi模块与gt511c3指纹传感器的uart连接
接下来，按以下操作在电脑上使用sdk：
1. 下载 sdk_demo.exe
2. 解压文件夹。
3. 进入解压后的目录
4. 打开 sdk_demo.exe 可执行文件。
5. 在“串行端口号”下拉菜单中选择ftdi枚举的com端口。
6. 在波特率的下拉菜单中选择9600。
7. 单击打开按钮。
连接正确后，将显示固件版本和设备序列号，以及其他选项，例如录取、验证、识别、获取图像、删除、获取数据库等。如果要删除指纹，只需单击“全部删除”选项即可完成。
将gt511c3模块与arduino连接
根据线路图，将指纹传感器与arduino连接起来。
由于传感器uart引脚仅承受3.3v电压，本项目使用了一个由2k电阻和1k电阻组成的分压器网络，将绿色线(rx)连接到arduino开发板的d5引脚，将白色线(tx)连接到arduino开发板的d4引脚。
gt511c3 arduino库
现在要做的，就是把gt511c3 arduino库上传到arduino ide。该库由sparkfun编写，已经在其他类型的指纹传感器上进行了测试。
以下是指纹录入代码：
#include fps_gt511c3.h
#include softwareserial.h
fps_gt511c3 fps(4, 5); // digital pin 5(arduino tx, fps rx)
// digital pin 4(arduino rx, fps tx)
void setup()
{
serial.begin(9600); //default baud rate
delay(100);
fps.open();
fps.setled(true);
enroll();
}
void enroll()
{
int enrollid = 0; // find open enroll id
bool okid = true;
while (okid == true)
{
okid = fps.checkenrolled(enrollid);
if (okid==true) enrollid++;
}
fps.enrollstart(enrollid); // enroll
serial.print(press finger to enroll #);
serial.println(enrollid);
while(fps.ispressfinger() == false) delay(100);
bool bret = fps.capturefinger(true);
int iret = 0;
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
fps.enroll1();
while(fps.ispressfinger() == true) delay(100);
serial.println(press same finger again);
while(fps.ispressfinger() == false) delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
fps.enroll2();
while(fps.ispressfinger() == true) delay(100);
serial.println(press same finger yet again);
while(fps.ispressfinger() == false) delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
iret = fps.enroll3();
if (iret == 0)
{
serial.println(enrolling successfull);
}
else
{
serial.print(enrolling failed with error code:);
serial.println(iret);
}
}
else serial.println(failed to capture third finger);
}
else serial.println(failed to capture second finger);
}
else serial.println(failed to capture first finger);
}
void loop()
{
delay(100);
}
上传代码后，打开串口监视器，系统将要求你放置一个手指，进行录入并注册。
以下是读取指纹的代码：
#include fps_gt511c3.h
#include softwareserial.h
fps_gt511c3 fps(4, 5); // digital pin 5(arduino tx, fps rx)
// digital pin 4(arduino rx, fps tx)
void setup()
{
serial.begin(9600); //default baud rate
delay(100);
fps.open();
fps.setled(true);
}
void loop()
{
// identify fingerprint test
if (fps.ispressfinger())
{
fps.capturefinger(false);
int id = fps.identify1_n();
if (id <200)
{
serial.print(verified id:);
serial.println(id);
}
else
{
serial.println(finger not found);
}
}
else
{
serial.println(please press finger);
}
delay(100);
}
再次上传代码并进行测试。上传代码后，打开串口监视器，系统将请求放置手指进行验证。你可以放置刚刚注册的手指，也可以随意放一个指头上去，让设备自己读取你的指纹并进行验证对比。
采用arduino和lcd屏的便携式指纹扫描仪
经过对gt511c3的了解和使用，我们在上述电路图中再添加一个lcd显示屏，就构成了一个简单的便携式指纹扫描仪。
gt511c3指纹传感器、lcd显示屏与arduino开发板的连接电路图
这里，我们通过一个按钮开关，将gt511c3连接到arduino数字引脚2。按下按钮时，传感器将进入指纹录入模式。新添加的16x2字符lcd显示屏，用来显示用户与指纹传感器交互时的实时数据。
增加了lcd显示屏后，组合了指纹录入、验证和lcd显示库的完整代码如下：
#include
const int rs = 12, en = 11, d4 = 10, d5 = 9, d6 = 8, d7 = 7;
liquidcrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
#include fps_gt511c3.h
#include softwareserial.h
fps_gt511c3 fps(4, 5); // digital pin 5(arduino tx, fps rx)
void setup()
{
serial.begin(9600); //default baud rate
lcd.begin(16, 2);
delay(100);
fps.open();
fps.setled(true);
pinmode(2, input_pullup); //connect to internal pull up resistor as input pin
lcd.setcursor(4, 0);
lcd.print(gt511c3);
lcd.setcursor(3, 1);
lcd.print(fps sensor);
delay(2500);
}
void loop()
{
read_fps();
if (digitalread(2) == 0) //if button pressed
{
enroll(); //enroll a fingerprint
}
delay(100);
}
void enroll()
{
int enrollid = 0; // find open enroll id
bool okid = true;
while (okid == true)
{
okid = fps.checkenrolled(enrollid);
if (okid == true) enrollid++;
}
fps.enrollstart(enrollid); // enroll
serial.print(press finger to enroll #);
serial.println(enrollid);
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(put finger to);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(enroll: #);
lcd.print(enrollid);
while (fps.ispressfinger() == false)
delay(100);
bool bret = fps.capturefinger(true);
int iret = 0;
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(remove finger);
fps.enroll1();
while (fps.ispressfinger() == true)
delay(100);
serial.println(press same finger again);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(put same finger);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(again);
while (fps.ispressfinger() == false)
delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(remove finger);
fps.enroll2();
while (fps.ispressfinger() == true)
delay(100);
serial.println(press same finger yet again);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(put same finger);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(yet again);
while (fps.ispressfinger() == false)
delay(100);
bret = fps.capturefinger(true);
if (bret != false)
{
serial.println(remove finger);
iret = fps.enroll3();
if (iret == 0)
{
serial.println(enrolling successfull);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(enrolling);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(successfull);
}
else
{
serial.print(enrolling failed with error code:);
serial.println(iret);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(enrolling failed);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(iret);
}
}
else
serial.println(failed to capture third finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(failed capturing);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(third finger);
}
else
serial.println(failed to capture second finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(failed capturing);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(second finger);
}
else
serial.println(failed to capture first finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(failed capturing);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(first finger);
}
void read_fps()
{
// identify fingerprint test
if (fps.ispressfinger())
{
fps.capturefinger(false);
int id = fps.identify1_n();
if (id < 200)
{
serial.print(verified id:);
serial.println(id);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(verified id:);
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(id);
}
else
{
serial.println(finger not found);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(finger not found);
}
}
else
{
serial.println(please press finger);
lcd.clear();
lcd.setcursor(0, 0);
lcd.print(please put );
lcd.setcursor(0, 1);
lcd.print(finger);
}
delay(100);
}
选择arduino nano开发板型号和com端口并上传。代码上传完成后，lcd显示屏会提示放置手指，同时，指纹模块中的蓝色led将会点亮。
如果要录入指纹，请按下按钮，然后扫描手指3次。完成后，指纹录取完毕。
要验证指纹，请将同一根手指放在指纹模块上。
上面就是一个便携式指纹扫描仪模型的制作全过程了。如果你觉得这个项目非常好，还想进行小批量生产，就需要将其中的面包板换成pcb板。这里的pcb打样很简单，硬姐智造pcba一站式“打样+批量”服务可满足创客的各种定制需求，把项目从diy拓展到指纹锁、pos机等生物识别领域。
温室大棚气象观测站的用途有哪些？
关于ATE Load Board的设计挑战及注意事项
IGBT模块缓冲电路的模型_igbt缓冲电路类型
农村供水工程如何实现标准化物联网管理
网上冲浪不爽？可能是你没用上华为云CDN
利用GT511C3指纹传感器模块的指纹扫描仪设计
美国开发出一种高效催化剂 可由可再生资源产生
关于在使用点胶机点胶加工前的一些注意事项
串口服务器的类型及作用
S1336-5BQ光敏二极管用于光度检测的驱动设计与实现
第八届中国移动全球合作伙伴大会：5G与物联网碰撞
单片机系统软件抗干扰方法的研究
有哪一些好的对策可以推动区块链的发展
USB控制器芯片按功能分类的特性比较
全自动装车码垛机器人的应用优势是什么
研究人员发现：更多黑客的网络攻击针对于基于Linux的设备
智慧安防让视频服务无处不在 提升公众的安全度和安居满意度
百度AI开发者大会：首次在国内以元宇宙形式举办科技大会
太阳能半导体制冷空调控制系统设计
深入剖析esp32c3的系统底层启动