数年之前就曾见过采用各类笔记本/平板的前置摄像头模块DIY WinHello人脸识别解锁的方案，但是未曾得闲实践。前些日子又见到了类似的分享，恰逢有点碎片时间，遂起意效仿。虽然对此并没有多少需求，但是几十块一个模块买不了吃亏买不了上当，就当学习PCB设计和手工SMT了。

结果为此买焊笔加热台等工具花了上百

目的

Windows Hello支持通过多种生物认证方式解锁，其中包括人脸认证。这种认证所需的软件已经包含在Windows系统之中，而缺失的硬件部分即是本文所述的人脸识别模块。只要配上合适的硬件，就可以在设置中打开人脸解锁了。顺带一提，这个硬件一般是红外摄像头。

如果希望选择商业产品的话，最便宜的方案是花上百块购买支持人脸解锁的摄像头。可问题是我并不需要摄像头，那买人脸识别送摄像头显得多少有些不划算。

如果不介意为此动动小手，那么便宜而丰富的配件市场是更好的选择。有大量笔记本与Win平板具有人脸解锁功能，其中不乏已抵达寿命末期产品。它们使用的前置摄像头模组流入市场，可以以很便宜的价格买到。不过，这些为藏在外壳里而设计的模组显然不可能附带一个usb接口，我们需要为它解决连接和供电问题。

模组

目前DIY方案中最热门的是0JCXG0模块，该模块包含一个红外摄像头和一个常规摄像头。可以找到大量基于该模块的转接板和外壳设计，甚至是他人组装好的成品。

而博主并不需要摄像头，同时又希望成品不要太大，因此选择了ThinkPad X1的01HW014/015。本模组仅包含红外摄像机和红外补光灯，且长宽比没有0JCXG0那么离谱。参考价格为25元。虽然本模块比较冷门，但是也存在现成的方案，比如说这个。但此方案需要飞线连接，不够优雅。博主决定自己画一个排线连接的转接板。

根据商家给出的定义，模块的10Pin排线包含5V、3.3V两种供电及一对信号差分线。其中5V和信号直接对接USB接口即可，转接板仅需要一个1117-3.3为模块供电。

设计

对于整块PCB的尺寸，博主选择了和模块保持一致，为320×100(mm)，且开孔、开槽对齐。好在部件比较少，走线也简单，双层板单面贴片就能搞定。

原理图没什么好说的，整块板子就一个稳压功能。电容配好，5.1K下拉加上，没别的了。

至于0.1μF和22μF的数值，博主查了半天也没找到个权威说法，只是大家都这么配。但是总之至少为22μF，质量更好的1117要求可能会低一些，具体以选用的1117规格书为准。

走线其实可以直接自动布线，既没有高频又没有大电流，能通就能用。不过出于美观需求，博主还是选择手动布一下。这块板子拓扑结构上是可以单面布完的，可惜空间不太够，委屈一下信号线走背面了。

USB接口本来是想从短边出的，可是模块的螺丝孔不太允许这么做，只能选择从长边接线了。排线座虽然也被开槽挡住了一些，但实际上不影响接排线。

板子直接嫖嘉立创的免费打样，原件淘宝买。博主第一遍画的时候脑子短路，排线座画成1.0的了，还是买的排线座到了才发现不对劲，净损失一张免费打样券。

组装

年轻人的第一次电子铁板烧，从涂锡膏涂多了连锡开始。

焊盘上锡膏，照原理图摆好原件，铁板烧，然后拿表测一下有没有短路断路，最后接上USB看一下3.3V正常不正常。当然，如果够自信可以跳过后两个测试环节。显然，博主没有这种自信。

如果都没问题就可以拿排线接模块测试了。作为额外的检查，模块和转接板上的3V3标记应当在FPC同一侧。

将连接完成的转接板接入电脑。如果功能没有问题，应当能看到Windows弹出自动安装设备的提示。此时打开Windows的相机应用（并切换摄像头，如果你的电脑连接了其他摄像头的话），就可以通过红外相机的视角观察一下整个世界。至此，硬件部分的功能已经通过验证。

驱动&配置

Windows默认的驱动并不能让这个小玩意起到它该有的作用，现在需要为它安装来自厂商的驱动。

对于博主使用的，来自ThinkPad X1 Tablet 3rd Gen的模块，自然是要去该产品支持页面寻找驱动。在该产品的驱动下载部分，可以找到适用于本模块的驱动Integrated Camera Driver。看一眼README，提到该驱动面向的硬件在设备管理器中名为Integrated IR Camera，与实际相符，可以确认没有找错。

你就不能把IR两个字母写到驱动标题上吗？要不是README我都以为这是可见光摄像头的驱动

如果使用了其他模块，那么也可以按照同样的思路去找相应的驱动。倘若你对模块卖家的服务态度和人品都有信心，那也可以试着问卖家索要驱动。对于部分免驱或是可以自行安装驱动的模块，本步骤可以忽略。

重启你的电脑。虽然许多软件的重启要求可以忽略，但是类驱动，或者至少是博主使用模块的驱动需要重启。重启后，应当能在设备管理器见到生物识别设备大类，以及其中的Windows Hello Face Software Device（或是类似的东西）。

后续跟随Windows设置中Windows Hello设置流程添加人脸即可。设置好了就赶快用Win+L锁定，来试试崭新的人脸解锁吧~

改进&外壳

拿到板子焊完元件才发现，第一版的接口在整个模块的右上角，显得有些不正常。光速重画了一版接口在下方正中间的。又花了一个周末连学带画，拿Solidworks画了外壳，淘宝找了家光固化打了。就目前代打内卷出来的价格，如果只是想3D打印而非玩3D机的话，自己买机子就剩个立等可取的优势了。

拿到新板子和壳之后的组装过程按下不表，心得如下：

• 手工测量开孔有偏差，但是能用。
• M1螺丝最长就8毫米，想拿它从顶穿到底固定不太可能······
• 但是盖子的设计恰好能卡住，免螺丝。
• 不要拿洗板水洗红外相机，除非你喜欢物理上的高斯模糊滤镜。
• 这种小玩意用PCB堆叠外壳更合适，不要专门给它画个壳。

成品差不多是这么个玩意：

最终的PCB和外壳模型一起放在这里了。

后记

这是一个嫌飞线不够优雅，花了几十个小时把它换成一根排线然后塞进小盒子的人的故事。

本人对于此事的感想：嗯……你看Windows Hello这个识别动画还设计的怪好看的哈～