CN109882026A - 一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明针对家庭公共财产及贵重物品的存放，设计了一款一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统。所述系统由单片机最小系统、指纹模块、串行通信模块、电磁继电器模块、蜂鸣器模块、触摸彩屏模块组成，能够实现用户注册、开锁和注销功能。通过录入和验证双人的指纹，增强了系统的安全性。经测试，系统稳定、可靠，灵敏度高，达到设计要求。
Description
技术领域
本发明属于用于家庭安全防护领域，具体涉及到一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统。
技术背景
人们生活水平的提高和家庭财富的日益增多，保险柜成了家庭贵重物品存放的重要工具。传统的保险柜大体上是钥匙型或者密码型，安全性不够。将指纹识别技术用于保险柜，将会大大增加保险柜的保密性和安全性。指纹因其便捷、稳定、唯一性的特点，被广泛用于身份认证和识别。现有的基于指纹识别的保险柜多为单指纹识别，本发明基于嵌入式技术及指纹识别技术，设计了一套双人指纹识别的家用保险柜控制系统，用于存放家庭的公共财产及贵重物品，进一步增强了保险柜的安全性。
现有的技术存在以下问题：
1、传统机械保险柜，钥匙需要携带或保管，麻烦且存在钥匙丢失、他人仿制或私配钥匙开门、容易被开锁工具开锁的危险。
2、密码式保险柜存在密码被遗忘或泄露的风险；
3、IC卡刷卡式保险柜也会面临IC卡丢失、被盗从而导致财物丢失的安全隐患。
发明内容
为解决上述背景中的问题，本发明一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，具有安全性能高、唯一性、便捷性等特点。
为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，包括单片机最小系统由STM32F103ZET6芯片，所述单片机最小系统连接串行通信模块；诉述单片机最小系统连接指纹传感器；所述单片机最小系统连接电磁继电器模块；诉述单片机最小系统连接蜂鸣器模块；所述单片机最小系统连接独立按键；所述单片机最小系统连接液晶显示模块组成。
优选的，所述单片机最小系统由STM32F103ZET6芯片作为控制核心，采用ARMCortex-M3内核的中断处理技术。
优选的，所述液晶显示模块采用2.4寸TFT液晶显示屏。
优选的，所述电磁继电器模块用于控制电磁锁的打开与关闭。
优选的，所述指纹传感器模块由光学指纹传感器模块与半导体指纹传感器模块组成。
优选的，蜂鸣器模块起到声音提示作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过系统选用STM32F103ZET6单片机作为系统的控制核心。STM32F103ZET6是32位微控制器，采用ARM Cortex-M3内核，具有功耗低、性能高的优点。和8位、16位单片机相比，性能更高，专用性更强，具有引脚多、功能强、应用广的特点；通过STM32F103ZET6拥有72MHz的最高工作频率，丰富的片上外设可使得系统外围电路的复杂度得到简化；通过ARM Cortex-M3内核在中断处理中采用Tail-Chaining中断技术，完全基于硬件的中断处理，在实际应用中可使中断减少70%。通过单一的Thumb-2指令集减少了45%的代码量。ARM v7哈佛架构、三级流水线、1.25DMIPS/MHZ和0.19MW/MHZ的性能和功耗、0.06mW/MHZ的突出能效比，Cortex-M3处理器内部集成了大部分存储器、控制器，外部可以直接连接Flash，使得设计难度和应用障碍得到降低、可编程的复杂性很大程度上得到简化，使得ARM架构成了各种应用方案的上佳之选。
2、通过电磁继电器控制电路由控制系统（输入回路）和被控制系统（输出回路）组成，利用控制系统（驱动回路）产生电磁吸力，通过机械传递带动被控系统（负载回路）的触点闭合，从而使负载回路导通工作，通过以小电流、低电压去控制大电流、高电压的一种“自动开关”，在电路中起着自动调节、安全保护、电路转换等作用。
3、通过指纹模块进行指纹录入、图像处理、指纹比对、搜索和模板储存等的功能。通过指纹登录时，对每一枚指纹录入两次，然后对两次录入的指纹图像进行处理，合成指纹模板存储于模块中；通过指纹匹配阶段，待验证的指纹通过指纹传感器采集指纹图像，并对图像进行处理，接着与模块中的指纹模板进行比对匹配，若与模块中的一个指定的模板进行匹配，称为指纹比对（1:1）；若与多个模板进行匹配，即为指纹搜索（1:N），指纹模块将给出匹配成功或失败的结果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的系统整体框图；
图2为本发明的指纹接口电路；
图3为本发明的电磁继电器电路；
图4位本发明的蜂鸣器模块电路；
图5为本发明的TFT液晶模块电路；
图6为本发明的指纹录入流程；
图7为本发明的指纹搜索流程图；
图8为本发明的用户注册流程图；
图9为本发明的系统使用流程图；
图中：1、单片机STM32F103ZET6最小系统；2、指纹传感器；
3、独立按键；4、串行通信模块；5、电磁继电器 ；6、蜂鸣器模块；
7、TFT液晶显示屏。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示为本发明的保险柜控制系统设计，包括单片机STM32F103ZET6最小系统、串行通信模块、指纹传感器、电磁继电器模块、蜂鸣器模块、独立按键及液晶显示模块组成；所述单片机最小系统由STM32F103ZET6芯片、供电电路、时钟电路、复位电路、启动配置电路和程序下载电路构成；所述液晶显示模块采用TFT液晶显示屏，在显示屏上设置开锁、注册和注销三个按键可供用户操作；所述电磁继电器模块用于控制电磁锁的打开与关闭。
如图2所示为本发明的指纹接口电路,所述的指纹模块中的指纹模块借口电路各引脚定义及功能描述
| 引脚号 | 名称 | 类型 | 功能描述 |
| 1 | Vin | in | 电源正输入端。（线色：红） |
| 2 | TD | out | 串行数据输出。TTL逻辑电平。（线色：绿） |
| 3 | RD | in | 串行数据输入。TTL逻辑电平。（线色：白） |
| 4 | GND | – | 信号地。内部与电源地连接。（线色：黑） |
指纹模块通过串行通信接口，与单片机STM32F103ZET6进行通信。模块引脚2（数据发送脚）接单片机的数据接收端（RXD），模块引脚3（数据接收脚）接单片机的数据发送端（TXD）如图所示。
如图3所示为本发明的电磁继电器电路，所述的端口PD12连接电阻R10,所述的电阻R10连接R9和三极管Q2的基极，所述的三极管的集电极连接二极管D3和继电器，所述的三极管发射极连接电源，所述的电磁继电器上方连接有衔铁，所述的电源座连接光敏二极管和R8。单片机通过端口PD12给继电器电路一个低电平，使得三极管Q2导通，驱动回路导通，电磁铁产生磁性吸合衔铁，电磁继电器的动触点与静触点吸合，电磁锁电路导通，实现开锁。
如图4所示为发明的蜂鸣器模块电路，所述的蜂鸣器模块起到声音提示作用。蜂鸣器模块电路由偏置电阻、限流电阻、PNP型三极管及蜂鸣器组成。所述的三极管Q1的基极连接R7和R6,所述的三极管的集电极连接蜂鸣器引脚1,所述三极管的发射极连接电源,所述的蜂鸣器引脚2接地,在得到单片机的一个低电平后，三极管导通，多谐振荡器起振，输出一定频率的音频信号，驱动蜂鸣器发声。
如图5所示为本发明的TFT液晶模块电路所述彩色液晶显示模块系统选用2.4寸TFT（Thin Film Transistor）触摸彩屏作为显示屏，主要用于显示一些提示信息。TFT屏是薄膜晶体管型液晶显示屏，其每一个像素点都是由集成在后面的薄膜晶体管来驱动，这样既提高了显示屏的响应速度，又能够精确控制显示色阶，因此TFT液晶的色彩更逼真。
如图6和图7所示为本发明的指纹录入流程和指纹搜索流程，本发明的指纹录入流程指纹模块具有指纹录入、图像处理、指纹比对、搜索和模板储存等的功能。指纹处理包括两个过程：指纹登录和指纹匹配；指纹匹配有两种方式：指纹比对（1:1）和指纹搜索（1:N）。在指纹登录时，对每一枚指纹录入两次，然后对两次录入的指纹图像进行处理，合成指纹模板存储于模块中。在指纹匹配阶段，待验证的指纹通过指纹传感器采集指纹图像，并对图像进行处理，接着与模块中的指纹模板进行比对匹配，若与模块中的一个指定的模板进行匹配，称为指纹比对（1:1）；若与多个模板进行匹配，即为指纹搜索（1:N），指纹模块将给出匹配成功或失败的结果。
如图8所示为本发明系统设计的注册流程。
步骤1，上电，指示灯led1和led2闪烁，当系统中没有用户（以开机或复位后两个指示灯的表现为依据）；
步骤2，可按下触摸屏上的注册键，进入用户注册模式，先后为两个用户进行指纹录入，每个用户采集指纹两次，合成指纹模板，保存在模块中。
如图9所示，柜控制系统设计的系统使用流程图。
当用户要打开保险柜时，需要先后匹配验证两个用户的指纹，若皆验证成功，则由单片机发送低电平信号给电磁继电器的驱动电路，驱动负载电路，打开电磁锁。当用户按下上锁键时，重新上锁。
步骤1，上电或者复位后，led1闪烁，led2亮，等待用户家指纹验证；
步骤2，用户甲手指放在指纹模块上，led1和led2灭或蜂鸣器响一下，用户甲验证成功。
步骤3，用户甲手指离开，led1亮，Led2闪烁，等待用户乙验证成功。
步骤4，用户乙松开手指，led1和led2亮，电子锁打开。
步骤5，按上下锁键key1(断电或者复位)，电子锁重新锁上。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，包括单片机STM32F103ZET6最小系统（1）、指纹传感器（2）、独立按键（3）、串行通信模块（4）、电磁继电器（5）、蜂鸣器模块（6）、TFT液晶显示屏（7）。
2.根据权利要求1所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于：所述STM32F103ZET6单片机作为系统的控制核心，所述 ARM Cortex-M3内核在中断处理中采用Tail-Chaining中断技术。
3.根据权利要求1所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于：所述的指纹传感器采用光学指纹传感器和半导体指纹传感器结合。
4.根据权利要求1所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于：所述电磁继电器控制电路由控制系统（输入回路）和被控制系统（输出回路）组成，利用控制系统（驱动回路）产生电磁吸力，通过机械传递带动被控系统（负载回路）的触点闭合，从而使负载回路导通工作。
5.根据权利要求4所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于：所述单片机通过端口PD12给继电器电路一个低电平，使得三极管Q2导通，驱动回路导通，电磁铁产生磁性吸合衔铁，电磁继电器的动触点与静触点吸合，电磁锁电路导通，实现开锁。
6.根据权利要求5所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于：所述的端口PD12连接电阻R10,所述的电阻R10连接R9和三极管Q2的基极，所述的三极管的集电极连接二极管D3和继电器，所述的三极管发射极连接电源，所述的电磁继电器上方连接有衔铁，所述的电源座连接光敏二极管和R8。
7.根据权利要求1所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于：所述蜂鸣器模块起到声音提示作用。所述单片机得到一个低电平后，三极管导通，多谐振荡器起振，输出一定频率的音频信号，驱动蜂鸣器发声。
8.根据权利要求7所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于, 所述的三极管Q1的基极连接R7和R6,所述的三极管的集电极连接蜂鸣器引脚1,所述三极管的发射极连接电源,所述的蜂鸣器引脚2接地。
9.根据权利要求1所述的一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统，其特征在于：所述显示模块采用2.4寸TFT（Thin Film Transistor）触摸彩屏作为显示屏。
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| CN (1) | CN109882026A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110276867A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-24 | 广东科徕尼智能科技有限公司 | 一种运用手机nfc的智能门锁开锁方法 |
| WO2021233004A1 (zh) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 宁波职业技术学院 | 保险安全柜装置、开锁方法和开锁系统 |
| CN116483014A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-07-25 | 飞天诚信科技股份有限公司 | 一种指纹录入的实现方法、装置及系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010073910A (ko) * | 2000-01-22 | 2001-08-03 | 김상균 | 지문인증과 비밀번호 인증 겸용방식을 채용한 도어록/언록 시스템및 그 제어방법 |
| CN103726742A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 北京瑞福临科技有限公司 | 一种直立式指纹保密柜及其控制系统 |
| CN103993807A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 广东广宇科技发展有限公司 | 一种智能枪弹管理专用柜 |
| CN204740649U (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-04 | 湖南工业大学 | 一种基于指纹识别技术的门锁开关装置 |
| CN205445295U (zh) * | 2016-03-22 | 2016-08-10 | 百色学院 | 一种智能保险柜双密码控制系统 |
| CN206458223U (zh) * | 2017-01-11 | 2017-09-01 | 厦门大学嘉庚学院 | 一种基于stm32的指纹识别保险柜 |
| CN209959044U (zh) * | 2019-04-25 | 2020-01-17 | 亳州学院 | 一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统 |
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2019
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010073910A (ko) * | 2000-01-22 | 2001-08-03 | 김상균 | 지문인증과 비밀번호 인증 겸용방식을 채용한 도어록/언록 시스템및 그 제어방법 |
| CN103726742A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 北京瑞福临科技有限公司 | 一种直立式指纹保密柜及其控制系统 |
| CN103993807A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 广东广宇科技发展有限公司 | 一种智能枪弹管理专用柜 |
| CN204740649U (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-04 | 湖南工业大学 | 一种基于指纹识别技术的门锁开关装置 |
| CN205445295U (zh) * | 2016-03-22 | 2016-08-10 | 百色学院 | 一种智能保险柜双密码控制系统 |
| CN206458223U (zh) * | 2017-01-11 | 2017-09-01 | 厦门大学嘉庚学院 | 一种基于stm32的指纹识别保险柜 |
| CN209959044U (zh) * | 2019-04-25 | 2020-01-17 | 亳州学院 | 一种双人指纹识别的家用保险柜控制系统 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110276867A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-24 | 广东科徕尼智能科技有限公司 | 一种运用手机nfc的智能门锁开锁方法 |
| WO2021233004A1 (zh) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 宁波职业技术学院 | 保险安全柜装置、开锁方法和开锁系统 |
| CN116483014A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-07-25 | 飞天诚信科技股份有限公司 | 一种指纹录入的实现方法、装置及系统 |
| CN116483014B (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-19 | 飞天诚信科技股份有限公司 | 一种指纹录入的实现方法、装置及系统 |
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