贝尔赛克半导体指纹模组TM2022B20SM规格书V4.0 9页

TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.0贝尔赛克半导体一体化指纹模组TM2022B20SM产品规格书上海图正信息科技股份有限公司2017年06月29日Version4.0I TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.0目录1产品概述................................................................................................................................12技术参数................................................................................................................................12.1性能参数........................................................................................................................12.2电气参数.........................................................................................................................13产品外观及结构尺寸............................................................................................................24通讯接口定义........................................................................................................................35低功耗参考设计....................................................................................................................36指纹模组工作流程................................................................................................................4附录一：指纹模块快速通讯...............................................................................................5附录二：客户使用说明.......................................................................................................6II TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.01产品概述贝尔赛克TM2022B20SM半导体一体化指纹模组，主要由公司具有自主知识产权的指纹传感器TS1071，指纹芯片TA0702和指纹算法等组成。自主知识产权技术可为客户提供高效、灵活的二次开发支持，充分满足客户需求且无知识产权纠纷。同时集成化芯片也大大减小了指纹模组的体积。产品结构简单，模组化设计，提高了产品的稳定性和一致性。TM2022B20SM半导体指纹模组应用提供了一个可用外部控制部分（上位机）通过串口，按照TM2022B20SM一体化程序通信协议交互通信，来实现一个指纹处理模组功能的平台。方便进行二次开发。2技术参数2.1性能参数像素176×176分辨率508DPI芯片封装10mm*11mm*0.6mm模组封装15.4mm*14.7mm*2.83mm比对速度1:1<4ms/指纹启动时间<140ms采像时间<150ms拒真率（FRR）<1%误识率（FAR）<0.001%存储容量标配394枚指纹数据按压次数1,000,000次2.2电气参数项目最小典型最大单位触控供电电压2.53.35.5V指纹供电电压2.73.33.6V工作电流203045mA静态功耗5710μA工作温度-20-70℃工作湿度（无凝露）4085%RH存储温度-40-85℃存储湿度（无凝露）--85%RHESD非接触放电--15KVESD接触放电--8KV说明：工作电流：指纹模组处于采像状态下的电流，比如注册过程及比对过程；静态功耗：指纹模组的指纹供电电压为0电平而触控供电电压为3.3V状态下的电流；1 TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.03产品外观及结构尺寸TopviewBottomview图3.1产品外观123456图3.2产品结构尺寸(mm)2 TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.04通讯接口定义通讯接口:标准UARTTTL电平波特率：默认115200bps，1起始位，1停止位，3.3VTTL电平连接器:MX1.25-6P卧贴Pin脚定义：（线序见图3.2）Pin定义说明1V_TOUCH3.3V触摸供电（须一直供电）2TOUCH_OUT唤醒IRQ(ture:1,flase:0)3VCC指纹模组VCC4TXUART_TX（指纹模组->MCU）5RXUART_RX（MCU->指纹模组）6GNDGND说明：串口为3.3V的TTL电平，接电脑需要电平转换,需要注意的是V_TOUCH需要一直供电，TOUCH_OUT为活体信号输出，电压与触控电压一致，默认的1-活体检测真，0-活体检测假，用户需要反转的输出逻辑，支持定制。5低功耗参考设计通过控制指纹模组VCC电源工作与否来实现降低模组功耗，电路如下图所示：VIN为客户端3.3V电压，VCC为指纹模组VCC，CTRL为客户端MCUI/O控制信号；CTRL控制指纹模组VCC的开、关。图5.13.3V电源控制电路3 TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.06指纹模组工作流程C．流程：有两种方式，客户端MCU固定延迟150ms及“附录一”描述的指纹模块快速启动。A.客户端MCU开始操作指纹模组B.客户端MCU打开指纹模组VCCC.客户端MCU等待指纹模组初始化（150ms）D.客户端MCU发送对应的CMDE.客户端MCU等待对应的CMD执行结束YES是否执行其他的CMDNOF.客户端MCU关闭指纹模组VCC4 TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.0附录附录一：指纹模块快速通讯#defineTA_FAIL0x01#defineTA_SUCCESS0x00int16Api_HandShakeFgpModule(uint32timeov){int32time;int16result=TA_FAIL;uint8cmd_buf[8],data_buf[8];time=timeov;Make_OneCmd(cmd_buf,0xfe,0,0);//在cmd_buf内生成0xfe命令的命令序列while(time>0)//规定的时间内没获取到即退出{Api_Send_Data(cmd_buf,8,0);//串口发送命令，此处是10ms循环发送result=Api_GetCommand(data_buf,10);//获取命令反馈，超时10ms一次if(result==TA_SUCCESS)break;time-=10;}if(result!=TA_SUCCESS)return-result;Api_Clr_Buf();//0xfe命令已有返回，清空底层BUFMake_OneCmd(cmd_buf,0xfd,0,0);//生成第二个命令0xfdApi_Send_Data(cmd_buf,8,0);//发送0xfd命令序列time=30;while(time--){result=Api_GetCommand(data_buf,1);//每隔1ms获取一次命令if(result==TA_SUCCESS&&data_buf[1]==0xfd&&data_buf[4]==TA_FAIL)break;//判断命令0xfd是否正确返回}if(time)returnTA_SUCCESS;//握手成功退出elsereturnTA_FAIL;//握手失败退出}函数调用机理：本方法基于以下基本原理：图正模块对没实现的命令简单返回TA_FAIL命令序列5 TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.0所以，先循环（间隔10ms）发送不支持的命令0xfe（0xf50xfe000000000xfe0xf5），那么模块如果当前处在不可响应状态（包括上电未初始化、正在采集图像、算法运行等），因此指纹模块的底层串口缓冲区就会缓冲很多个0xfe命令。而控制方可以设置一个超时连续发送0xfe，并一直等待0xfe的返回，不返回继续发送。当收到第一个0xfe的返回时，证明模块进入了正确的命令响应序列。正常情况下，后面会收到很多个前面被模块缓冲，但是又没来得及响应的0xfe命令返回。此时，发送一个（仅一个）有别于0xfe命令的命令序列0xfd（0xf50xfd000000000xfd0xf5），当等到0xfd命令的返回时，即可证明模块已经完全进入了命令等待响应状态。此方法可用在上电初始化握手，也可用在退出当前采集状态的握手，也可在任何时候不知道指纹模块当前状态时做一次握手的调用。附录二：客户使用说明a.客户端MCU串口使用说明客户端MCU软件统一调整遵循“指纹VCC上电后，配置MCU串口正常模式；指纹VCC掉电前，设置MCU串口为输入高阻态，以防止客户端MCU馈电给指纹模组（以掉电后指纹VCC电压是0电平为基准）”。b.协议使用说明指纹头执行采像命令（注册命令、比对命令）过程中，不能对指纹头进行断电操作；若客户端MCU因流程要求提前退出采像流程，则使用图正命令打断，打断成功后方可给指纹头掉电。比如，手指唤醒系统后，系统发送“0x0C”比对命令，检测到3秒钟没有指纹输入，给指纹头先发送打断（任一非有效8byte标准格式命令，如“0xf50xfe000000000xfe0xf5”）命令，然后给指纹头掉电；不能在没有退出采像流程而直接掉电。c.指纹头采用LDO单独供电指纹VCC与客户端MCU共用一路电压，由于指纹启动电流较大，会将客户端MCU的电压拉低，导致客户端MCU复位。6 TM2022B20SMTZDOC2016112303Version4.0版本历史记录版本号更改内容日期责任人V1.0撰写2015年10月28日王磊V2.0删减调整内容2016年11月23日周侃V3.0更新产品图纸2016年12月22日周鑫V4.0修改参数，触控电路2017年6月29日周侃7