原標題：基于FPS200固體指紋傳感器的ARM指紋采集儀的設計與實現

基于FPS200固體指紋傳感器的ARM指紋采集儀的設計與實現，涉及多個關鍵技術和組件的集成與優化。以下是對該設計與實現過程的詳細闡述：

一、系統概述

在個人身份識別領域，指紋識別作為最為成熟的生物識別技術之一，廣泛應用于各種場合。基于ARM的指紋采集儀，結合FPS200固體指紋傳感器，具有體積小、功耗低、穩定性高和易于集成等優點，特別適用于嵌入式系統和移動設備。

二、FPS200固體指紋傳感器特性

1. 基本參數

• 封裝尺寸：24mm×24mm×2.5mm，非常適合嵌入式系統。

• 分辨率：500DPI，可輸出低噪聲的清晰圖像，滿足精確識別的需求。

• 功耗：低功耗設計，工作模式下功耗較低，待機模式下操作電流小于20uA。

2. 技術特點

• 電容感應原理：FPS200采用電容充放電原理，通過測量指紋脊和谷與傳感器接觸時產生的不同電容值來形成指紋圖像。

• 多接口模式：支持USB、微處理器總線（MCU）和串行外設接口（SPI），方便集成到各種設備中。

• 自動指紋檢測：內置手指自動檢測電路（AFD），可自動檢測手指是否放在傳感器上，從而節省電能。

• 圖像搜索技術：ImageSeekTM技術能在短時間內掃描多幅指紋圖像并自動選擇最佳圖像，提高識別率。

三、ARM指紋采集儀設計

1. 硬件設計

• 主控CPU：采用Samsung公司的ARM處理器S3C2440，作為系統的核心處理單元。

• 指紋采集模塊：以FPS200固體指紋傳感器為核心，負責指紋圖像的采集。

• 其他模塊：包括RAM、EEPROM、外部存儲器、LCD顯示模塊和接口模塊等，共同構成完整的指紋采集系統。

2. 軟件設計

• 操作系統：采用Windows CE嵌入式操作系統，具備搶先式多任務功能和強大的通訊能力。

• 軟件開發工具：使用EVC工具開發上位機軟件，直接在Windows CE環境下運行。

• 軟件模塊：系統軟件可分為主程序模塊、通訊模塊和指紋采集模塊。主程序模塊負責界面顯示和人機接口；通訊模塊負責數據傳輸；指紋采集模塊負責指紋圖像的采集和處理。

3. 指紋采集與處理

• 初始化：在采集指紋前，需要初始化FPS200的相關寄存器，設置傳感器的工作方式和靈敏度。

• 采集方式：FPS200支持多種指紋采集方式，包括采集某行（GETROW）、采集子圖像（GETSUB）和采集整幅圖（GETIMG）。

• 圖像處理：采集到的指紋圖像經過濾波、銳化、二值化、細化和去噪等預處理步驟后，進行特征提取和匹配。

四、實現效果與優勢

1. 實現效果

• 系統能夠穩定、快速地采集指紋圖像，并進行高質量的圖像處理和特征提取。

• 識別率高，誤識率和拒識率低，滿足各種應用場合的需求。

2. 優勢

• 體積小、功耗低：適合嵌入式系統和移動設備的應用。

• 穩定性高、可靠性好：由于功能相對專一，在穩定性和可靠性上有一定優勢。

• 易于集成和擴展：支持多種接口模式，方便集成到各種設備中，并可根據需要進行功能擴展。

綜上所述，基于FPS200固體指紋傳感器的ARM指紋采集儀的設計與實現，充分利用了FPS200傳感器的優越性能和ARM處理器的強大處理能力，實現了高效、穩定的指紋采集和識別功能。該設計不僅適用于移動設備和個人身份識別領域，還可廣泛應用于其他需要指紋識別的場合。