指纹传感器AT77C104B的工作原理与性能如何？

2017-03-14 18:46分类：传感器阅读：

热电材料根据温差产生一个电压。当手指接触到传感器表面时，传感器会感应到热量，指纹上的凸起部分由于更接近传感器的表面，因而比远离传感器表面的沟壑部分的温度更高。Atmel⑧公司的AT77C10483FingerChip@传感器（见图2-358）使用这种热成像技术来实现指纹采集。它是一种线性传感器，在单个CMOSIC中集成了检测和数据转换电路。通过在感应区域扫描指纹来获得指纹图案。当首次发生接触时就产生指纹图像，但是由于很快产生了热平衡，图像会很快消失，因此需要一种扫描方法来获得稳定的指纹图像。

当手指垂直扫过传感器窗口时（见图2-359），如图2-358所示的传感器捕获到指纹图案。描述指纹传感器的主要参数包括分辨率、面积、动态范围以及像素数。分辨率是以每英寸的点数（或像素）即dpi表示。更高的分辨率可以获得更佳的凸起和沟壑轮廓，以及更精细的细节，这对于指纹匹配来说很重要，因为绝大多数的算法依赖于这些细节的匹配来确定两个指纹印是否来自同一个手指。更大的感应区域通常可以获得更清晰的指纹，但是用小的传感器扫描手指能更快地获得数据并处理数据，使得小型低成本传感器可以获得与更大、更昂贵的传感器媲美的清晰度。动态范围（或深度）是指对每个像素进行编码所用到的比特数。可以通过分辨率和面积数值来获得某个特定的帧中指纹图像的像素数。

AT77C104B传感器在0.4mm×1 1.6mm的面积上具有500dpi的分辨率，每帧共有8×232个像素，即1856个像素。每个像素用四比特编码，即16级灰度。图2-360显示了传感器的功能框图，它包括阵列、模数转换器、片上振荡器、控制和状态寄存器、导航与点击单元以及针对慢速和快速工作模式的分离接口。慢速模式可以运行在200kHz，用于编程、控制和配置传感器。快速模式可以运行在16MHz，用于数据采集。片上的加热器用于增加手指和传感器之间的温差。为限制电流的消耗，采用了～个看门狗定时器来在指定的时长后停止对模块的加热。