CN109559417A - 一种可预防指纹识别模组静电干扰mcu控制器芯片的智能锁及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁及其运行方法,所述智能锁设有防静电电路,所述防静电电路包括若干个电阻和ESD管,所述若干个电阻分别与智能锁的指纹识别模组信号线串联连接,所述ESD管的一端分别与智能锁的指纹识别模组信号线并联连接,另一端接地。本发明通过在指纹识别模组电路后面设置防静电电路,使智能锁在具备其自身正常功能的同时,还具备防静电保护功能,可避免因指纹与指纹屏碰触时产生的静电对MCU控制器芯片产生干扰或致其损坏,从而延长了智能锁的使用寿命,具有功能性强、安全性高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及智能锁技术领域,特别涉及一种可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁及其运行方法。
背景技术
随着经济的快速发展,人们的生活水平也逐步提高,智能化家居凭借其便捷、安全等特点得到人们的青睐,其中智能锁就是一个典型的代表,它可以实现指纹开锁,并具有防撬报警等特点。但是目前市场上的指纹锁,并不具备能够预防指纹识别模组静电干扰芯片的功能,当用指纹开锁时,手指碰到指纹模块便会产生静电,使电压和电流瞬间变大,干扰或破坏芯片,进而影响智能锁的使用寿命。
发明内容
针对以上不足,本发明提供一种可预防指纹识别模组静电干扰 MCU控制器芯片的智能锁及其运行方法,其中,所述智能锁具备抗静电保护功能,能够延长自身使用寿命。
为实现上述目的,本发明第一方面在于提供:
一种可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,所述智能锁设有防静电电路,所述防静电电路包括若干个电阻和ESD管,所述若干个电阻分别与智能锁的指纹识别模组信号线串联连接,所述 ESD管的一端分别与智能锁的指纹识别模组信号线并联连接,另一端接地。
优选地,所述智能锁还包括MCU控制器,所述电阻设置为3个,分别为电阻R1、电阻R2和电阻R3,所述MCU控制器的触摸信号输出引脚(TOUCH_OUT引脚)与电阻R1电连接,数据发送引脚(TXD引脚) 与电阻R2电连接,数据接收引脚(RXD引脚)与电阻R3电连接。
优选地,所述指纹识别模组包括指纹屏、指纹传感器和算法芯片,所述指纹屏、指纹传感器、算法芯片依次电气连接,当用手触摸指纹屏时,指纹传感器会感受到一个信号,信号传到算法芯片,算法芯片把检测到的信号与预存的信号作对比,然后发出指令到MCU控制器, MCU控制器控制指纹锁的锁舌动作。
优选地,所述指纹识别模组还包括低压差线性稳压器(LDO),所述指纹传感器、低压差线性稳压器(LDO)、算法芯片依次电气连接,所述低压差线性稳压器起降压稳压作用。
优选地,所述智能锁还包括电源,所述电源与所述指纹识别模组电气连接,用于为智能锁提供电能。
优选地,所述ESD管为TVS管(瞬变电压抑制二极管)。
上述方案优选地,所述TVS管为双向TVS管,可从正反两个方向吸收瞬态大电压。
本发明的第二方面在于提供上述智能锁的运行方法,所述方法包括以下步骤:
当指纹与指纹识别模组接触产生静电时,串联在指纹识别模组信号线中的电阻起到限流作用,使流入芯片的电流减小;
当指纹与指纹识别模组接触产生静电时,并联在指纹识别模组信号线中的ESD管将瞬态大电压钳位到预设值。
优选地,上述运行方法还包括以下步骤:
电源为智能锁供电,当在指纹屏上输入指纹时,指纹识别模组检测到信号,信号经过转化后与指纹库中的数据作对比;
若数据对比正确,则指纹识别模组发出一个信号给MCU控制器,控制智能锁的锁舌开启;
若数据对比错误,则指纹识别模组发出一个信号给MCU控制器,控制智能锁的锁舌保持锁紧。
优选地,所述指纹库中的数据是指预先录入的指纹数据。
本发明的有益效果在于:
本发明通过设置防静电电路,使智能锁在具备其自身正常功能的同时,还具备防静电保护功能,可避免因指纹与指纹屏碰触时产生的静电对MCU控制器芯片产生干扰或致其损坏,从而延长了智能锁的使用寿命,具有功能性强、安全性高等特点。
附图说明
图1为本发明的方框示意图;
图2为本发明的电路图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效,兹举例以下实施例,并配合附图详细说明如下。需要说明的是,以下实施例是描述性的,不是限定性的,不能由此限定本发明的保护范围。
如图1所示,本实施例提供一种可预防指纹识别模组静电干扰 MCU控制器芯片的智能锁,所述智能锁包括电源、指纹识别模组、防静电电路和MCU控制器。其中,电源可为电池,用于为智能锁供电。指纹识别模组与防静电电路相连,当在指纹与指纹识别模组触碰产生静电时,防静电电路用于限流以及钳位因静电产生的瞬态大电压,避免芯片受到大电压的冲击,从而保护了芯片。
本实施例中,所述指纹识别模组包括指纹屏、指纹传感器、低压差线性稳压器(LDO)和算法芯片,所述指纹屏、指纹传感器、低压差线性稳压器(LDO)、算法芯片依次电气连接,当用手触摸指纹屏时,指纹传感器会感受到一个信号,信号传到算法芯片,算法芯片把检测到的信号与预存的信号作对比,然后发出指令到MCU控制器,MCU控制器控制指纹锁的锁舌动作,其中,低压差线性稳压器起到降压稳压作用。
如图2所示,本实施例中,防静电电路包括三个电阻R1、R2、 R3以及三个ESD管:ESD1、ESD2、ESD3。图2中三个电阻R1、R2、 R3分别串联在指纹识别模组的三条信号线上,起到了限流的作用。三个ESD管,ESD1、ESD2、ESD3的一端并联在指纹识别模组的三条信号线上,另外一端接地。当指纹与指纹屏接触时,会产生静电,即会有一个大的瞬态电压,ESD管受到大脉冲冲击,它会以极快的速度把其阻抗降低,由高阻抗变为低阻抗,同时吸收一个大电流,把其瞬态大电压拉低,钳位到预设值,保护了后面的元器件,避免芯片因为大电压和电流的冲击而损坏。
以上所述ESD管为双向TVS管,可从正反两个方向吸收瞬态大电压。
所述智能锁还包括MCU控制器,MCU控制器的型号可采用 R5F100MGA,当然,在本实施例中,MCU控制器的型号包括R5F100MGA 但不限于此,也可采用其它具有相同功能的MCU控制器。所述MCU控制器的触摸信号输出引脚(TOUCH_OUT引脚)与电阻R1电连接,数据发送引脚(TXD引脚)与电阻R2电连接,数据接收引脚(RXD引脚) 与电阻R3电连接。
结合图1和图2,本发明所提供的可预防指纹识别模组静电干扰 MCU控制器芯片的智能锁的运行方法如下:
电源为智能锁供电,当在指纹屏上输入指纹时,指纹与指纹识别模组接触而产生静电,串联在指纹识别模组信号线中的电阻起到限流作用,使流入芯片的电流减小;
并联在指纹识别模组信号线中的ESD管受到大脉冲冲击的同时以极快的速度将其阻抗降低,由高阻抗变为低阻抗,同时吸收一个大电流,把其瞬态大电压拉低,钳位到预设值;
与此同时或在以上步骤之前或之后,指纹识别模组检测到输入的指纹信号,信号经过转化后与指纹库中的数据作对比;
若数据对比正确,则指纹识别模组发出一个信号给到MCU控制器,控制智能锁的锁舌开启;
若数据对比错误,则指纹识别模组发出一个不同信号给到MCU控制器,控制智能锁的锁舌保持锁紧。
以上所述的指纹库中的数据是指使用者预先录入的指纹数据,可以录入多个,包括但不限于使用者本人以及其家人的指纹数据,该数据作为指纹认证的密匙。
本发明可避免因静电产生的瞬态大电压对芯片的冲击,继而延长了智能锁的寿命,具有功能性强、安全性高等特点。
以上所述,仅为本发明的较佳的具体实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,其特征在于,设有防静电电路,所述防静电电路包括若干个电阻和ESD管,所述若干个电阻分别与智能锁的指纹识别模组信号线串联连接,所述ESD管的一端分别与智能锁的指纹识别模组信号线并联连接,另一端接地。
2.根据权利要求1所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,其特征在于,所述智能锁还包括MCU控制器,所述电阻设置为3个,分别为电阻R1、电阻R2和电阻R3,所述MCU控制器的触摸信号输出引脚与电阻R1电连接,数据发送引脚与电阻R2电连接,数据接收引脚与电阻R3电连接。
3.根据权利要求1所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,其特征在于,所述指纹识别模组包括指纹屏、指纹传感器和算法芯片,所述指纹屏、指纹传感器、算法芯片依次电气连接,当用手触摸指纹屏时,指纹传感器感受到一个信号,信号传到算法芯片,算法芯片把检测到的信号与预存的信号作对比,然后发出指令到MCU控制器,MCU控制器控制指纹锁的锁舌动作。
4.根据权利要求3所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,其特征在于,所述指纹识别模组还包括低压差线性稳压器,所述指纹传感器、低压差线性稳压器、算法芯片依次电气连接,所述低压差线性稳压器起降压稳压作用。
5.根据权利要求1所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,其特征在于,所述智能锁还包括电源,所述电源与所述指纹识别模组电气连接,用于为智能锁提供电能。
6.根据权利要求1所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,其特征在于,所述ESD管为TVS管。
7.根据权利要求6所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁,其特征在于,所述TVS管为双向TVS管。
8.一种根据权利要求1~7任一项所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁的运行方法,其特征在于,包括以下步骤:
当指纹与指纹识别模组接触产生静电时,串联在指纹识别模组信号线中的电阻起到限流作用,使流入芯片的电流减小;
当指纹与指纹识别模组接触产生静电时,并联在指纹识别模组信号线中的ESD管将瞬态大电压钳位到预设值。
9.根据权利要求8所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁的运行方法,其特征在于,还包括以下步骤:
电源为智能锁供电,当在指纹屏上输入指纹时,指纹识别模组检测到信号,信号经过转化后与指纹库中的数据作对比;
若数据对比正确,则指纹识别模组发出一个信号给MCU控制器,控制智能锁的锁舌开启;
若数据对比错误,则指纹识别模组发出一个信号给MCU控制器,控制智能锁的锁舌保持锁紧。
10.根据权利要求9所述的可预防指纹识别模组静电干扰MCU控制器芯片的智能锁的运行方法,其特征在于,所述指纹库中的数据是指预先录入的指纹数据。
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