Arduino开发板使用GT511C3指纹传感器的入门指南

风筝

在本篇文章中，我们将了解如何将GT511C3指纹传感器模块连接到Arduino开发板。市场上有很多种指纹传感器，在一些早期的项目中我们使用的是R305/R307光学指纹传感器，但GT511C3是一款更先进的指纹传感器，具有更高的精度和更快的响应时间。它没有使用光学方法，而是使用相机图像处理方法来检测指纹。

在本文中，我们将详细介绍GT511C3指纹传感器的详细信息和规格。我们还将学习如何使用这款指纹传感器的官方SDK来录取、验证和删除指纹。除此之外，我们将使用库将GT511C3指纹传感器与Arduino连接，然后学习录取和读取指纹的方法。

所需的组件

●    Arduino UNO开发板

●    GT511C3指纹传感器模块

●    JHD162A液晶显示屏

●    1K电阻

●    2K电阻

●    10K电位器

●    按钮

●    连接跳线

●    面包板

GT511C3指纹传感器模块

GT511C3指纹传感器模块与电容式和超声波指纹传感器模块有很大不同。 GT511C3模块使用光学传感器扫描指纹。这意味着它依靠用户指纹图像来识别其模式。该模块内部有一个摄像头，可以拍摄您的指纹照片。这些指纹由强大的内置HOLTEK ARM Cortex M3微控制器处理。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。

该光学传感器模块设计用于轻松集成到具有串行UART接口的应用中。它有两根线用于TX和RX，两根线用于电源。传感器可在3.3V至6V电压范围内工作，通信引脚（Rx 和 Tx）可承受 3.3V 电压。

GT511C3模块也可以通过USB直接与计算机连接。使用USB连接时，可以使用SDK_DEMO.exe应用程序控制此模块。此应用程序允许您录取/验证/删除指纹。

GT511C3模块的特性和规格

●    工作电压：3.3V 至 6V DC

●    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模块的引脚分布

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

要使用演示软件，首先将指纹传感器连接到USB转TTL模块。以下是USB转TTL FTDI模块与GT511C3指纹传感器的UART连接。

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。

有关软件的基本操作，请从此处下载演示软件开发套件 (SDK)。

在计算机上使用演示 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。

打开演示SDK后，界面如下所示：

连接后，它将显示固件版本和设备序列号。 并且有很多选项，例如录取、验证、识别、获取图像、删除、获取数据库等。您可以一个一个尝试所有选项。 最重要的菜单是删除指纹，只需单击“全部删除”选项即可完成。

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GT511C3指纹传感器模块与Arduino的连接

让我们看看如何将指纹传感器与Arduino连接起来。 以下是该连接的简单示意图。

我们使用了2K和1K电阻制作了分压器网络，因为传感器UART引脚仅承受3.3V电压。 将绿色线 (Rx) 连接到Arduino开发板的D5引脚，将色白线 (Tx) 连接到Arduino开发板的D4引脚。

GT511C3 Arduino库

现在介绍软件代码部分，我们可以使用Sparkfun编写的GT511C3 Arduino库。 该存储库包含Arduino使用GT511C3的示例代码。

该代码也已经对其他类型的指纹传感器进行了测试。 您可以下载此库并将其添加到Arduino IDE。

以下是录取指纹的代码：

1. #include "FPS_GT511C3.h"
   
2. #include "SoftwareSerial.h"
   
3. 
   
4. FPS_GT511C3 fps(4, 5);          //    digital pin 5(arduino Tx, fps Rx)
   
5.                                             //    digital pin 4(arduino Rx, fps Tx)
   
6. void setup()
   
7. {
   
8.   Serial.begin(9600);           //default baud rate
   
9.   delay(100);
   
10.   fps.Open();
    
11.   fps.SetLED(true);
    
12. 
    
13.   Enroll();
    
14. }
    
15. 
    
16. 
    
17. void Enroll()
    
18. {
    
19.   int enrollid = 0;             // find open enroll id
    
20.   bool okid = true;
    
21.   while (okid == true)
    
22.   {
    
23.     okid = fps.CheckEnrolled(enrollid);
    
24.     if (okid==true) enrollid++;
    
25.   }
    
26.   fps.EnrollStart(enrollid);   // enroll
    
27. 
    
28.   
    
29.   Serial.print("Press finger to Enroll #");
    
30.   Serial.println(enrollid);
    
31.   while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100);
    
32.   bool bret = fps.CaptureFinger(true);
    
33.   int iret = 0;
    
34.   if (bret != false)
    
35.   {
    
36.     Serial.println("Remove finger");
    
37.     fps.Enroll1();
    
38.     while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100);
    
39.     Serial.println("Press same finger again");
    
40.     while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100);
    
41.     bret = fps.CaptureFinger(true);
    
42.     if (bret != false)
    
43.     {
    
44.       Serial.println("Remove finger");
    
45.       fps.Enroll2();
    
46.       while(fps.IsPressFinger() == true) delay(100);
    
47.       Serial.println("Press same finger yet again");
    
48.       while(fps.IsPressFinger() == false) delay(100);
    
49.       bret = fps.CaptureFinger(true);
    
50.       if (bret != false)
    
51.       {
    
52.         Serial.println("Remove finger");
    
53.         iret = fps.Enroll3();
    
54.         if (iret == 0)
    
55.         {
    
56.           Serial.println("Enrolling Successfull");
    
57.         }
    
58.         else
    
59.         {
    
60.           Serial.print("Enrolling Failed with error code:");
    
61.           Serial.println(iret);
    
62.         }
    
63.       }
    
64.       else Serial.println("Failed to capture third finger");
    
65.     }
    
66.     else Serial.println("Failed to capture second finger");
    
67.   }
    
68.   else Serial.println("Failed to capture first finger");
    
69. }
    
70. 
    
71. 
    
72. void loop()
    
73. {
    
74.   delay(100);
    
75. }

复制代码

您可以上传代码并进行测试。 上传代码后，打开串口监视器，将请求放置手指进行注册。

以下是读取指纹的代码

1. #include "FPS_GT511C3.h"
   
2. #include "SoftwareSerial.h"
   
3. 
   
4. FPS_GT511C3 fps(4, 5);          //    digital pin 5(arduino Tx, fps Rx)
   
5.                                             //    digital pin 4(arduino Rx, fps Tx)
   
6. void setup()
   
7. {
   
8.   Serial.begin(9600);           //default baud rate
   
9.   delay(100);
   
10.   fps.Open();
    
11.   fps.SetLED(true);
    
12. }
    
13. 
    
14. void loop()
    
15. {
    
16. 
    
17.   // Identify fingerprint test
    
18.   if (fps.IsPressFinger())
    
19.   {
    
20.     fps.CaptureFinger(false);
    
21.     int id = fps.Identify1_N();
    
22.     if (id <200)
    
23.     {
    
24.       Serial.print("Verified ID:");
    
25.       Serial.println(id);
    
26.     }
    
27.     else
    
28.     {
    
29.       Serial.println("Finger not found");
    
30.     }
    
31.   }
    
32.   else
    
33.   {
    
34.     Serial.println("Please press finger");
    
35.   }
    
36.   delay(100);
    
37. }

复制代码

您可以再次上传代码并进行测试。 上传代码后，打开串口监视器，将请求放置手指。 您可以放置您注册的手指，然后设备将读取指纹并进行验证对比。

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使用Arduino和LCD显示屏的便携式指纹扫描仪

让我们再添加一个LCD显示屏，看看如何在LCD显示屏上观察串口监视器的数据。 以下是GT511C3指纹传感器和LCD显示屏与Arduino开发板连接的示意图。

我们使用了一个按钮，连接到Arduino数字引脚2。按下该按钮时，传感器将进入录取指纹模式。 同时还连接了一个16x2字符的LCD显示屏，用于在与指纹传感器交互时显示所有发生的事情。

您可以使用面包板进行组装零件。 也可以为此项目使用专门制作一个PCB。

在代码部分，我们将指纹录取和验证放一起。 我们还添加了LCD显示库并根据LCD要求修改了代码。完整代码如下：

main.rar (1.17 KB, 下载次数: 2)

2022-4-1 17:11 上传

点击文件名下载附件

选择Arduino开发板型号和COM端口并上传代码。 上传完成后，LCD会提示放置手指，同时指纹模块中的蓝色LED会亮起。

测试便携式指纹扫描仪

要录取您的指纹，请按下按钮。 然后扫描您的手指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。

以上就是使用GT511C3指纹传感器录取和验证指纹数据的方式。如果有任何问题，请随时在本帖下面回复。