CN101510946A - 通过指纹传感器控制液晶监视器开启的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过指纹传感器控制液晶监视器开启的方法，所述方法包括：将双信道同步动态随机存取内存、摄像头、指纹模板存储器分别与液晶监视器的CPU连接，指纹传感器通过串行周边设备接口与液晶监视器的CPU连接；CPU通过液晶监视器的串行周边设备接口初始化指纹传感器，调整指纹传感器内部寄存器的参数；判定指纹传感器是否有输入的中断，当确认有指纹输入时，按行读取指纹传感器的数据，并进行模/数转换，直到整个图像单元转换完成；抓取转换后的图像，并将抓取到的图像与预存储的指纹模板进行比对，当确定二者匹配后把视频通道打开；本发明解决现有技术中液晶监视器的安全性问题。
Description
技术领域
本发明涉及电视机制造技术领域，尤其涉及一种通过指纹传感器控制液晶监视器开启的方法。
背景技术
液晶监视器一般安装在一些敏感的区域，监视器的图像有时比较敏感，目前监视器的开机一般都是将电源开关打开就能看到图像，如果特定场合需要特定人来开就很难做到，这样就造成了现有液晶监视器的安全性无法得到保障。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明目的在于提供一种通过指纹传感器控制液晶监视器开启的方法，用以解决现有技术中液晶监视器的安全性问题。
本发明提供了一种通过指纹传感器控制液晶监视器开启的方法，所述方法包括：
步骤A：将双信道同步动态随机存取内存、摄像头、指纹模板存储器分别与液晶监视器的CPU连接，指纹传感器通过串行周边设备接口与液晶监视器的CPU连接；
步骤B：CPU通过液晶监视器的串行周边设备接口初始化指纹传感器，调整指纹传感器内部寄存器的参数；
步骤C：判定指纹传感器是否有输入的中断，当确认有指纹输入时，按行读取指纹传感器的数据，并进行模/数转换，直到整个图像单元转换完成；
步骤D：抓取转换后的图像，并将抓取到的图像与预存储的指纹模板进行比对，当确定二者匹配后把视频通道打开。
进一步地，所述步骤B中，调整指纹传感器内部寄存器的参数的步骤具体包括：
写放电时间寄存器；
写放电电流寄存器；
写可编程增益控制寄存器。
进一步地，所述步骤C具体包括：
步骤C1：判定指纹传感器是否有输入的中断，当确认有指纹输入时，将其SCS脚置低，选中指纹传感器；发写命令给指纹传感器，发送地址数据0X02给CTRLA；
步骤C2：等待行的获取时间；将SCS脚置低，再次选中指纹传感器；发送读命令给指纹传感器，发地址0X02给CTRLA；
步骤C3：控制寄存器A读取指纹传感器的数据，并进行A/D转换；
步骤C4：判定行单元是否转换完，如果转化完则将SCS置高，否者转到步骤C3；
步骤C5：判定整个图像单元是否读完，如果已读完，则执行步骤D，否者转到步骤C2。
本发明有益效果如下：
本发明通过指纹传感器将读入的图像和预存储的指纹模板进行比对，当确认二者匹配时，开启视频通道，从而提高了液晶监视器的安全性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例所述方法中，液晶监视器和其他设备的连接示意图；
图2为本发明实施例所述方法中，指纹传感器和CPU的主要引脚连接电路图；
图3为本发明实施例所述方法的流程示意图；
图4为本发明实施例所述方法中，SPI模式下在FIFO开启情况下的子程序的流程示意图；
图5为本发明所述方法中，初始化的子程序流程示意图；
图6为本发明所述方法中，初始化的另一子程序流程示意图；
图7为SPI SLAVE模式下的读操作时序图；
图8为SPI SLAVE模式下的写操作时序图。
具体实施方式
本发明的核心思想为，液晶监视器的CPU通过SPI接口初始化指纹传感器的，并将读入的指纹传感器的图像和预存储的指纹模板进行比对，当确认二者匹配时，开启视频通道，将摄像头的视频图像信息送入监视器的液晶屏中。
下面结合附图来具体描述本发明的优先实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。为了清楚和简化目的，当其可能使本发明的主题模糊不清时，将省略本文所描述的器件中已知功能和结构的详细具体说明。
如图1所示，本发明首先要将DDR(双信道同步动态随机存取内存)、摄像头、指纹模板存储器分别与液晶监视器的CPU连接，指纹传感器通过SPI接口(串行周边设备接口)与液晶监视器的CPU连接。其中，摄像头用于采集视频图像信息，指纹模板存储器用于预先采集并存储指定的指纹模板(比如，有权利开始液晶监视器的人的指纹)，指纹传感器用于根据CPU的指令读取到的待检测的指纹图像，DDR用于将指纹传感器读取到的待检测的指纹图像与指纹模板存储器中预存储的指纹模板进行对比，当确认二者匹配时，开启液晶监视器的视频通道。这里，DDR、摄像头、指纹模板存储器采用现有技术中已有的装置即可，故此处不作过多介绍。
本发明的指纹传感器可以采用富士通公司的电容式固体指纹采集传感器MBF310，其能采集到500dpi的指纹图像。它的传感器是256×8的传感器阵列，可以在2.7V到3.3V的电压范围内操作，集成了一个8位A/D转换器。
MBF310带有3种总线接口，即8位微处理器(MCU)总线接口、集成的USB全速接口及SPI接口，这里通过SPI接口和液晶监视器的CPU进行连接。指纹传感器和液晶cpu的主要引脚连接电路如图2所示。
SPI接口是比较简捷的一种，包括SCK(时钟信号)、MISO(数据出信号)、MOSI(数据进信号)和SCS(片选信号)四条信号线。此时，它的时钟源可以从外部输入；也可以在外接一个晶体后，利用MBF310内部的晶体电路来获得时钟源，此时MBF310工作在SPI的slave模式下面(图7和图8分别为SPI slave模式下的读操作和写操作的时序图)。
MBF310有多种的控制模式包括USB模式、MCU模式、SPI模式，这些模式的工作都是通过设置MBF310的REH、SRA、PGC、CTRLA、CTRLB、CTRLC等19几个寄存器的值来完成，本发明是通过SPI模式实现。
为了便于理解本发明，首先对本发明涉及到的指纹传感器的各个寄存器进行简要介绍，各个寄存器的标识和功能如下表所示，
| 地址 | 标识 | 功能 |
| 0X00 | RAH | 行地址高位 |
| 0X01 | RAL | 行地址低位 |
| 0X02 | CAL | 列地址低位 |
| 0X03 | REH | 列末地址低位 |
| 0X04 | REL | 列末地址低位 |
| 0X05 | CEL | 列末地址低位 |
| 0X06 | DTR | 放电时间寄存器 |
| 0X07 | DCR | 放电电流寄存器 |
| 0X08 | CTRLA | 控制寄存器A |
| 0X09 | CTRLB | 控制寄存器B |
| 0X0A | CTRLC | 控制寄存器C |
| 0X0B | SRA | 状态寄存器 |
| 0X0C | PGC | 可编程增益控制寄存器 |
| 0X0D | ICR | 中断控制寄存器 |
| 0X0E | ISR | 中断状态寄存器 |
| 0X0F | THR | 门限寄存器 |
| 0X10 | CIDH | 芯片标识高 |
| 0X11 | CIDL | 芯片标识低 |
| 0X13 | FCR | FIFO：控制寄存器 |
对于上表中比较重要的寄存器，下面再具体说明一下。
CTRLA(控制寄存器A)：写该寄存器来初始化图像转换，读该寄存器来读取A/D转换器转换的结果。GETSUB、GETIMG和GETROW三位选定了一种图像存取模式并且初始化了A/D转换器的转换序列。AINSEL位选定了A/D转换器的来源。向GETSUB、GETIMG和GETROW中的任意一位写入一个“1”，都将放弃当前对应模式的图像摄取并重新开始新的该模式的图像摄取，而且这三位每次最多只能有一位被置成“1”。如果这三位中有多于一位被置成“1”，那么图像的转换就不会开始。当GETIMG被置成“1”后，MBF310会完成以下一系列动作：行地址被置成0；列地址被置成0；自动开始图像的行摄取；第一个象素的A/D转换自动开始。
FCR(FIFO：控制寄存器)，相当于指纹传感器的一个缓存，可以防止数据在一些关键的应用中丢失，这个寄存器还可以中断CPU进行。当CTRLA中GETSUB，GETROW，GETIMG三个寄存器中的一个给置1，FIFO寄存器都会给初始化；A/D转换器每次输出的时候都会写FIFO寄存器，当FIFO标志位为满的时候A/D转换器就会进入等待状态，这时候就要在CTRLA寄存器中将FIFO的满标志位清零，A/D转换器才能继续工作。
CTRLB寄存器，使能寄存器，具体8位定义如下：
位 位名称 功能
7 mode 模式为只读
A/D的状态位，FFEN＝1
6 rdy 0＝FIFO空，1＝FIFO 满FFEN＝0 0＝A/D转
换器输出没有准备好，1＝FIFO输出准备好
5 waiten wait脚的状态控制 1＝开启 0＝关闭
4 保留脚
3 vthen 1＝开启虚拟接触功能(一般不用)
1＝行列地址自动增加，一次A/D转换完下次一次
2 autoincen
初始化0＝行列地址不自动增加，一次A/D转换完
1 xtalsel 1＝外部晶振 0＝内部晶振
0 enable 0＝晶振A/D停止 1＝晶振A/D开启
如图3所示，图3为本发明实施例所述方法的软件流程示意图，具体可以包括以下步骤：
步骤301：液晶监视器的CPU初始化；
步骤302：CPU通过液晶监视器的SPI接口初始化指纹传感器，调整指纹传感器内部寄存器的参数；具体调整过程如图5所示。
步骤303：判定指纹传感器是否有输入的中断，如果有指纹输入，执行步骤304；
步骤304：将其SCS(片选信号)脚置低，选中指纹传感器；发写命令给指纹传感器，发送地址数据0X02给CTRLA；发0X02就是在GETSUB模式子图的大小可以从任意位置开始设置，甚至可以从一个像素点到整幅图像；然后SCS置高，停止发写命令不让写入；
步骤305：等待行的获取时间；
步骤306：将SCS置低，再次选中指纹传感器；
步骤307：发送读命令给指纹传感器，发地址0X02给CTRLA；
步骤308：CTRLA读取指纹传感器的数据，进入A/D转换器进行A/D转换；
步骤309：判定行单元是否转换完，如果没有转换完的话，转到步骤307继续读；如果转换完就执行步骤310；
步骤310：将SCS置高；
步骤311：判定整个图像单元是否读完，如果读完，执行步骤312，否则转到步骤305；
步骤312：抓取转换后的图像；
步骤313：将抓取到的图像与指纹模板存储其中保存的相关指纹信息进行比对，当确定二者匹配时把视频通道打开。
如图4所示，图4为SPI模式下在FIFO开启情况下的子程序的流程示意图，具体可以包括以下步骤：
步骤401：写FCR寄存器0X05，打开FIFO模式；
步骤402：写CTRLA 0x02进入GETSUB模式，就是可以从任意位置开始设置，甚至可以从一个像素点到整幅图像；
步骤403：发读命令发CTRLA地址，读A/D转换的信息；
步骤404：判定FIFO是否满，如果满了就读CTRLA，把FIFO的数据A/D转换并清空；
步骤405：判定图像单元是否读完，如果没有读完继续读FIFO，如果读完了就把整幅图的A/D数据进行抓取保存。
如图5所示，图5为本发明所述方法中初始化的子程序流程示意图，具体可以包括以下步骤：
步骤501：开启A/D转换器；
步骤502：写CTRLA的bit2和bit0(如果用外部时钟写1)；
步骤503：等待30μs(这个时间是DTR、DCR等寄存器的参数调整时间)；
步骤504：指纹传感器开启。
如图6所示，图6为本发明初始化的另一子程序流程示意图，具体可以包括：
步骤601：调整指纹传感器内部寄存器的参数；
步骤602：写DTR寄存器；(放电时间寄存器，微调放电的时间6个比特位，根据具体需要进行调整)；
步骤603：写DCR寄存器；(放电电流常数寄存器，调放电的时间5个比特位，根据具体需要进行调整)；
步骤604：写PGC寄存器，(可编程增益控制寄存器，调整取样电压的增益3个比特位，根据具体需要进行调整)参数调整结束。
综上所述，本发明提供了一种通过指纹传感器控制液晶监视器开启的方法，通过将指纹传感器与液晶监视器结合使用，指纹传感器将读入的图像和预存储的指纹模板进行比对，当确认二者匹配时，开启视频通道，从而提高了液晶监视器的安全性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (3)
1、一种通过指纹传感器控制液晶监视器开启的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤A：将双信道同步动态随机存取内存、摄像头、指纹模板存储器分别与液晶监视器的CPU连接，指纹传感器通过串行周边设备接口与液晶监视器的CPU连接；
步骤B：CPU通过液晶监视器的串行周边设备接口初始化指纹传感器，调整指纹传感器内部寄存器的参数；
步骤C：判定指纹传感器是否有输入的中断，当确认有指纹输入时，按行读取指纹传感器的数据，并进行模/数转换，直到整个图像单元转换完成；
步骤D：抓取转换后的图像，并将抓取到的图像与预存储的指纹模板进行比对，当确定二者匹配后把视频通道打开。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，调整指纹传感器内部寄存器的参数的步骤具体包括：
写放电时间寄存器；
写放电电流寄存器；
写可编程增益控制寄存器。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：
步骤C1：判定指纹传感器是否有输入的中断，当确认有指纹输入时，将其SCS脚置低，选中指纹传感器；发写命令给指纹传感器，发送地址数据0X02给CTRLA；
步骤C2：等待行的获取时间；将SCS脚置低，再次选中指纹传感器；发送读命令给指纹传感器，发地址0 X 02给CTRLA；
步骤C3：控制寄存器A读取指纹传感器的数据，并进行A/D转换；
步骤C4：判定行单元是否转换完，如果转化完则将SCS置高，否者转到步骤C3；
步骤C5：判定整个图像单元是否读完，如果已读完，则执行步骤D，否者转到步骤C2。
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