发布时间:2021-08-2 阅读量:2886 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
本系统采用光学指纹传感器与ARMCortexM3内核意法半导体公司的32位高性能单片机STM32F205RE组成功能主体,采用Sobel边缘检测算子、Gabor滤波、图像二值化等图像采集与处理算法对指纹图像进行识别,构建了小体积的嵌入式指纹识别模块,具有积木式嵌入、微功耗、程序接口简单易用、便于二次开发、识别准确度高、高性价比等特点。
系统硬件电路设计
整个系统设计构成了一体化光学指纹识别模块。模块设计采用光学暗背景成像原理,加入特有活体检测芯片,在解决干手指效应的同时解决残留指纹误识别、橡胶假指纹等问题。
图所示为光学GC0307CMOS图像采集芯片应用电路原理图。该款CMOS图像采集芯片是高精度、低功耗、微体积的高性能相机的内置式组件,它把实现优质VGA影像的CMOS影像传感器与高度集成的影像处理器、嵌入式电源和高质量的透镜组结合在一起,输出JPEG图像或图像视频流,支持8/10位数字传输JPEG图像和YCbCr接口,提供了完整的影像解决方案。

ARM光学指纹识别系统模块电路图
CMOS图像采集芯功能输出串行数据引脚、时钟信号引脚、复位引脚、串行总线引脚等都接入到STM32F205RE的GPIO口,通过GPIO口模拟时序读取CMOS芯片采集到的图像信息。由于STM32F205RE的GPIO口工作频率可达120MHz,因而可以非常准确高效地模拟时序,实测640×480的原始图像能以10帧/s的速度采集到主处理器STM32F205RE中进行图像处理。
在任何数字电子系统中,时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致,其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度,并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同,分为温度补偿晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡,需要根据具体应用场景,对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理,从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时,分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键,通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低,输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路,其核心功能是提供精准、稳定的时间信息(包括秒、分、时、日、月、周、年),并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时,从而确保时间持续不间断。