CN1801034A - 便携式计算机指纹认证装置 - Google Patents
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Abstract
一种便携式计算机指纹认证装置，所述的指纹认证装置包括USB接口、USB接口电路、5V滤波电路、电压转换电路、3.3V滤波电路。主要特点在于：该指纹认证装置还包括参数存储器、滑动指纹采集电路和采集指示电路。USB接口和USB接口电路相互连接。USB接口连接所述的5V滤波电路、电压转换电路和3.3V滤波电路。USB接口电路连接所述的采集指示电路。USB接口电路和所述的参数存储器相互连接。USB接口电路和滑动指纹采集电路相互连接。本发明利用人的指纹所具有的唯一性、可靠性和稳定性可以确定用户的真实身份，因而减少了不安全因素，使合法用户得到了可靠的保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制或者调节领域的电子类产品，更具体地讲，本发明是指一种便携式计算机指纹认证装置，在国际专利分类表中本发明应分为G05大类。
背景技术
目前，计算机的开机认证通常是采用密码和电子钥匙两种方式，这两种方式确实具有一定的作用，而且使用的相当广泛，但是尚有不足之处：用密码保护登陆的特点是，密码的位数太少容易被非法用户攻破，致使计算机上的重要资料被其破坏和窃取；而位数太长又不容易记忆。对于使用电子钥匙，虽然不再记忆密码，但是携带不方便，且容易丢失。此外，这两种方式在使用过程中进行功能的扩充也都存在局限性。
发明内容
本发明的目的在于：针对已有技术的不足，提供一种便携式计算机指纹认证装置，利用人的指纹的唯一性、可靠性和稳定性的特点从而减少了不安全因素，使合法用户及国家利益得到保证。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
所述的指纹认证装置包括USB接口、USB接口电路、5V滤波电路、电压转换电路、3.3V滤波电路，主要特点在于：
所述的指纹认证装置还包括参数存储器、滑动指纹采集电路和采集指示电路。
所述的USB接口和所述的USB接口电路相互连接。所述的USB接口连接所述的5V滤波电路、所述的电压转换电路和所述的3.3V滤波电路。所述的USB接口电路连接所述的采集指示电路。所述的USB接口电路和所述的参数存储器相互连接。所述的USB接口电路和所述的滑动指纹采集电路相互连接。
所述的USB接口电路包括：电路U1、晶振XT1，电阻R1、R2、R8、R9，电容C1、C4、C5和C6。
所述的电容C1的一端接地，其另一端分别接向：所述的电路U1的RESET#接线脚、所述的电阻R1的一端。所述的电阻R1的另一端接3.3V。所述的电阻R2的一端接地，其另一端接所述的电路U1的RESERVED接线脚。所述的电容C4和C5的公共端接地，所述的电容C4的另一端分别接：所述的晶振XT1的一端、所述的电阻R9的一端和所述的电路U1的ATALO接线脚。所述的电容C5的另一端分别接：所述的晶振XT1的另一端、所述的电阻R9的另一端和所述的电路U1的ATALI接线脚。所述的电阻R8的一端接3.3V，所述的电容C6的一端接地，所述的电阻R8的另一端和所述的电容C6的另一端共同接所述的电路U1的*WAKEUP接线脚。
所述的滑动指纹采集电路包括：电路U2，电阻R3、R4、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21，电容C2、C3、C8、C9、C15、C18，电感L1、L2、L3，晶体管Q1和晶振XT2。
所述的电阻R3和R4的公共端接地，所述的R3的另一端接所述电路U2的IFSEL0接线脚，所述的R4的另一端接所述的电路U2的IFSEL1接线脚。所述的电阻R16和R17的公共端接地，所述电阻R16的另一端接所述电路U2的CLK-DIV1接线脚，所述电阻R17的另一端接所述电路U2的CLK-DIV0接线脚。所述的电阻R14、电容C8和电阻R18的公共端接所述的电路U2的IREF接线脚，所述的电容C8和电阻R18的另一端同时接地，所述的电阻R14的另一端接3.3V。所述的电阻R19、R20的公共端接所述的电路U2的SCRBB接线脚，所述的电阻R20的另一端接地，所述的电阻R19的另一端接3.3V。所述的电容C3和C9公共端接地，所述的电容C3的另一端分别接：所述的晶振XT2的一端、所述的电阻R21的一端和所述的电路U2的X1接线脚，所述的电容C9的另一端分别接：所述的晶振XT2的另一端、所述的电阻R21的另一端和所述的电路U2的X0接线脚。所述的电容C2和C15并联，其一端接地，其另一端分别接：所述的电感L2的一端、所述的电路U2的AVDD2接线脚，所述的所述的电感L2的另一端接3.3V。所述的晶体管Q1集电极接所述的电感L3的一端，所述的电感L3的另一端接3.3V，所述的晶体管Q1的发射极分别接：所述的电容C18的一端、所述的电路U2的AVDD1接线脚，所述的电容C18的另一端接地。所述的电感L1的一端接3.3V，其另一端接所述的电路U2的DVDD接线脚。
所述的参数存储器包括：电路U3，电阻R10、R11和R12。
所述的电阻R10的一端接所述的电路U3的A0接线脚，其另一端接3.3V。所述的电阻R11和R12的公共端接3.3V，所述的电阻R11的另一端接所述的电路U3的SCL接线脚，所述的电阻R12的另一端接所述的电路U3的SDA接线脚。所述的电路U3的A1、A2和VSS接线脚同时接地，所述的电路U3的VCC接线脚接3.3V。
所述的采集指示电路包括：晶体管Q2，电阻R13、R15和发光二极管D1。
所述的晶体管Q2的发射极接3.3V，所述的晶体管Q2的基极接所述的电阻R15的一端，所述的晶体管Q2的集电极通过电阻R13接所述的发光二极管D1的正极，所述的发光二极管D1的负极接地。
所述的电压转换电路包括：电路U4，电阻R5、R6和R7。
所述的电路U4的Vin接线脚接+5V，所述的电路U4的Vout接线脚分别接：3.3V、所述的电阻R5的一端和所述的电阻R7的一端，所述的电阻R5的另一端分别接所述的电路U4的REF接线脚和所述的电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端和所述的电阻R7的另一端共同接地。
所述的5V滤波电路包括电容C10、C22和C24。所述的电容C10、C22和C24并联，其一端同时接地，其另一端同时接+5V。
所述的3.3V滤波电路包括：电容C7、C11、C12、C14、C16、C17、C19、C20、C21、C23和C13。所述的电容C7、C11、C12、C14、C16、C17、C19、C20、C21、C23并联，其一端接3.3V，其另一端接地；所述的电容C13的一端接地，其另一端接DVDD。
所述的USB接口电路的U1的FD0-FD7接线脚分别与所述的滑动指纹采集电路的U2的100-107接线脚相连。
所述的U1的FD8、FD9、FD10、FD12和FD13接线脚分别与所述的U2的CEN、ERRB、FNG-DET、CEB和RSTB接线脚相连。
所述的U1的FIFOADR0、FIFOADR1、FLAGA、FLAGB和RDY0接线脚分别与所述的U2的FCLE、FALE、FRE、FWE和READY接线脚相连。
所述的U1的DPLUS、DMINUS接线脚分别与所述的USB接口的DP、DM接线脚相连。
所述的U1的SCL、SDA的接线脚分别与所述的参数存储器的电路U3的SCL、SDA接线脚相连。
所述的U1的FD11接线脚连接所述的滑动指纹采集电路的晶体管Q1的基极PWR-D。
所述的U1的FD14接线脚与所述的采集指示电路的R15的另一端相连。
由于本发明采用了上述的技术方案，在便携式计算机开机进入系统之前，首先进行指纹认证，该操作代替了密码和钥匙认证，利用人的指纹所具有的唯一性、可靠性和稳定性可以确定用户的真实身份，因而减少了不安全因素，使合法用户得到了可靠的保证。
附图说明
下面结合附图对本发明进行说明，其中：
附图1是本发明的电路原理方框图。
附图2是本发明的有关USB接口、USB接口电路、采集指示电路和参数存储器部分的具体电路原理图。
附图3是本发明的滑动指纹采集电路的具体电路原理图。
附图4是本发明的3.3V滤波电路原理图。
附图5是本发明的5V滤波电路原理图。
附图6是本发明的电压转换电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，其中：附图1是本发明的电路原理方框图。所述的指纹认证装置包括USB接口、USB接口电路、5V滤波电路、电压转换电路、3.3V滤波电路、参数存储器、滑动指纹采集电路和采集指示电路。从附图中可以看到：所述的USB接口和所述的USB接口电路相互连接。所述的USB接口连接所述的5V滤波电路、所述的电压转换电路和所述的3.3V滤波电路。所述的USB接口电路连接所述的采集指示电路。所述的USB接口电路和所述的参数存储器相互连接。所述的USB接口电路和所述的滑动指纹采集电路相互连接。
附图2是本发明的有关USB接口、USB接口电路、采集指示电路和参数存储器部分的具体电路原理图。
从附图2中可以看到：所述的USB接口电路包括：电路U1、晶振XT1，电阻R1、R2、R8、R9，电容C1、C4、C5和C6。所述的电容C1的一端接地，其另一端分别接向：所述的电路U1的RESET#接线脚、所述的电阻R1的一端。所述的电阻R1的另一端接3.3V。所述的电阻R2的一端接地，其另一端接所述的电路U1的RESERVED接线脚。所述的电容C4和C5的公共端接地，所述的电容C4的另一端分别接：所述的晶振XT1的一端、所述的电阻R9的一端和所述的电路U1的ATALO接线脚。所述的电容C5的另一端分别接：所述的晶振XT1的另一端、所述的电阻R9的另一端和所述的电路U1的ATALI接线脚。所述的电阻R8的一端接3.3V，所述的电容C6的一端接地，所述的电阻R8的另一端和所述的电容C6的另一端共同接所述的电路U1的*WAKEUP接线脚。
从附图2中可以看到：所述的参数存储器包括：电路U3，电阻R10、R11和R12。所述的电阻R10的一端接所述的电路U3的A0接线脚，其另一端接3.3V。所述的电阻R11和R12的公共端接3.3V，所述的电阻R11的另一端接所述的电路U3的SCL接线脚，所述的电阻R12的另一端接所述的电路U3的SDA接线脚。所述的电路U3的A1、A2和VSS接线脚同时接地，所述的电路U3的VCC接线脚接3.3V。
从附图2中可以看到：所述的采集指示电路包括：晶体管Q2，电阻R13、R15和发光二极管D1。所述的晶体管Q2的发射极接3.3V，所述的晶体管Q2的基极接所述的电阻R15的一端，所述的晶体管Q2的集电极通过电阻R13接所述的发光二极管D1的正极，所述的发光二极管D1的负极接地。
附图3是滑动指纹采集电路的具体电路原理图。从该附图中可以看到：所述的滑动指纹采集电路包括：电路U2，电阻R3、R4、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21，电容C2、C3、C8、C9、C15、C18，电感L1、L2、L3，晶体管Q1和晶振XT2。所述的电阻R3和R4的公共端接地，所述的R3的另一端接所述电路U2的IFSEL0接线脚，所述的R4的另一端接所述的电路U2的IFSEL1接线脚。所述的电阻R16和R17的公共端接地，所述电阻R16的另一端接所述电路U2的CLK-DIV1接线脚，所述电阻R17的另一端接所述电路U2的CLK-DIV0接线脚。所述的电阻R14、电容C8和电阻R18的公共端接所述的电路U2的IREF接线脚，所述的电容C8和电阻R18的另一端同时接地，所述的电阻R14的另一端接3.3V。所述的电阻R19、R20的公共端接所述的电路U2的SCRBB接线脚，所述的电阻R20的另一端接地，所述的电阻R19的另一端接3.3V。所述的电容C3和C9公共端接地，所述的电容C3的另一端分别接：所述的晶振XT2的一端、所述的电阻R21的一端和所述的电路U2的X1接线脚，所述的电容C9的另一端分别接：所述的晶振XT2的另一端、所述的电阻R21的另一端和所述的电路U2的X0接线脚。所述的电容C2和C15并联，其一端接地，其另一端分别接：所述的电感L2的一端、所述的电路U2的AVDD2接线脚，所述的电感L2的另一端接3.3V。所述的晶体管Q1集电极接所述的电感L3的一端，所述的电感L3的另一端接3.3V，所述的晶体管Q1的发射极分别接：所述的电容C18的一端、所述的电路U2的AVDD1接线脚，所述的电容C18的另一端接地。所述的电感L1的一端接3.3V，其另一端接所述的电路U2的DVDD接线脚。
附图4是本发明的3.3V滤波电路原理图。从该附图中可以看到：所述的3.3V滤波电路包括：电容C7、C11、C12、C14、C16、C17、C19、C20、C21、C23和C13。所述的电容C7、C11、C12、C14、C16、C17、C19、C20、C21、C23并联，其一端接3.3V，其另一端接地。所述的电容C13的一端接地，其另一端接DVDD。
附图5是本发明的5V滤波电路原理图。从该附图中可以看到：所述的5V滤波电路包括电容C10、C22和C24。所述的电容C10、C22和C24并联，其一端同时接地，其另一端同时接+5V。
附图6是本发明的电压转换电路的原理图。从该附图中可以看到：所述的电压转换电路包括：电路U4，电阻R5、R6和R7。所述的电路U4的Vin接线脚接+5V，所述的电路U4的Vout接线脚分别接：3.3V、所述的电阻R5的一端和所述的电阻R7的一端，所述的电阻R5的另一端分别接所述的电路U4的REF接线脚和所述的电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端和所述的电阻R7的另一端共同接地。
在最佳实施例中：所述的USB接口电路的U1的FD0-FD7接线脚分别与所述的滑动指纹采集电路的U2的100-107接线脚相连。
所述的U1的FD8、FD9、FD10、FD12和FD13接线脚分别与所述的U2的CEN、ERRB、FNG-DET、CEB和RSTB接线脚相连。
所述的U1的FIFOADR0、FIFOADR1、FLAGA、FLAGB和RDY0接线脚分别与所述的U2的FCLE、FALE、FRE、FWE和READY接线脚相连。
所述的U1的DPLUS、DMINUS接线脚分别与所述的USB接口的DP、DM接线脚相连。
所述的U1的SCL、SDA的接线脚分别与所述的参数存储器的电路U3的SCL、SDA接线脚相连。
所述的U1的FD11接线脚连接所述的滑动指纹采集电路的晶体管Q1的基极PWR-D。
所述的U1的FD14接线脚与所述的采集指示电路的R15的另一端相连。
具体操作时，是在每一个需要指纹保护的文件的开头、中间和末尾加入指纹数据流，受指纹保护的文件再次阅读时会调用原指纹信息，验证成功后方可阅读受指纹保护的文件内容。便携式计算机指纹认证装置电路的电源是由USB接口提供的，在USB接口只能提供DC5V电源，通过5V滤波电路使USB接口提供的电源更加稳定，所述的电压转换电路是将5V的电源转换为3.3V，再经过3.3V滤波电路后，提供整个电路使用。USB接口电路是通信桥梁，滑动指纹采集电路将采集到的指纹信息通过USB接口电路传送给计算机，并将相关的参数保存到参数存储器内。在指纹采集过程中如果有误，则采集指示电路会有指示灯闪烁。本发明可以根据用户的需要随时对操作功能进行锁定，可以直接将口令验证替换成指纹的验证。
Claims (9)
1.一种便携式计算机指纹认证装置，所述的指纹认证装置包括USB接口、USB接口电路、5V滤波电路、电压转换电路、3.3V滤波电路，其特征在于：所述的指纹认证装置还包括参数存储器、滑动指纹采集电路和采集指示电路；
所述的USB接口和所述的USB接口电路相互连接；
所述的USB接口连接所述的5V滤波电路、所述的电压转换电路和所述的3.3V滤波电路；
所述的USB接口电路连接所述的采集指示电路；
所述的USB接口电路和所述的参数存储器相互连接；
所述的USB接口电路和所述的滑动指纹采集电路相互连接。
2.根据权利要求1所述的指纹认证装置，其特征在于：
所述的USB接口电路包括：电路U1、晶振XT1，电阻R1、R2、R8、R9，电容C1、C4、C5和C6；
所述的电容C1的一端接地，其另一端分别接向：所述的电路U1的RESET#接线脚、所述的电阻R1的一端；所述的电阻R1的另一端接3.3V；所述的电阻R2的一端接地，其另一端接所述的电路U1的RESERVED接线脚；所述的电容C4和C5的公共端接地，所述的电容C4的另一端分别接：所述的晶振XT1的一端、所述的电阻R9的一端和所述的电路U1的ATALO接线脚；所述的电容C5的另一端分别接：所述的晶振XT1的另一端、所述的电阻R9的另一端和所述的电路U1的ATALI接线脚；所述的电阻R8的一端接3.3V，所述的电容C6的一端接地，所述的电阻R8的另一端和所述的电容C6的另一端共同接所述的电路U1的*WAKEUP接线脚。
3.根据权利要求1所述的指纹认证装置，其特征在于：
所述的滑动指纹采集电路包括：电路U2，电阻R3、R4、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21，电容C2、C3、C8、C9、C15、C18，电感L1、L2、L3，晶体管Q1和晶振XT2；
所述的电阻R3和R4的公共端接地，所述的R3的另一端接所述电路U2的IFSEL0接线脚，所述的R4的另一端接所述的电路U2的IFSEL1接线脚；所述的电阻R16和R17的公共端接地，所述电阻R16的另一端接所述电路U2的CLK-DIV1接线脚，所述电阻R17的另一端接所述电路U2的CLK-DIV0接线脚；所述的电阻R14、电容C8和电阻R18的公共端接所述的电路U2的IREF接线脚，所述的电容C8和电阻R18的另一端同时接地，所述的电阻R14的另一端接3.3V；所述的电阻R19、R20的公共端接所述的电路U2的SCRBB接线脚，所述的电阻R20的另一端接地，所述的电阻R19的另一端接3.3V；所述的电容C3和C9公共端接地，所述的电容C3的另一端分别接：所述的晶振XT2的一端、所述的电阻R21的一端和所述的电路U2的X1接线脚，所述的电容C9的另一端分别接：所述的晶振XT2的另一端、所述的电阻R21的另一端和所述的电路U2的X0接线脚；所述的电容C2和C15并联，其一端接地，其另一端分别接：所述的电感L2的一端、所述的电路U2的AVDD2接线脚，所述的电感L2的另一端接3.3V；所述的晶体管Q1集电极接所述的电感L3的一端，所述的电感L3的另一端接3.3V，所述的晶体管Q1的发射极分别接：所述的电容C18的一端、所述的电路U2的AVDD1接线脚，所述的电容C18的另一端接地；所述的电感L1的一端接3.3V，其另一端接所述的电路U2的DVDD接线脚。
4.根据权利要求1所述的指纹认证装置，其特征在于：
所述的参数存储器包括：电路U3，电阻R10、R11和R12；
所述的电阻R10的一端接所述的电路U3的A0接线脚，其另一端接3.3V；所述的电阻R11和R12的公共端接3.3V，所述的电阻R11的另一端接所述的电路U3的SCL接线脚，所述的电阻R12的另一端接所述的电路U3的SDA接线脚；所述的电路U3的A1、A2和VSS接线脚同时接地，所述的电路U3的VCC接线脚接3.3V。
5.根据权利要求1所述的指纹认证装置，其特征在于：
所述的采集指示电路包括：晶体管Q2，电阻R13、R15和发光二极管D1；
所述的晶体管Q2的发射极接3.3V，所述的晶体管Q2的基极接所述的电阻R15的一端，所述的晶体管Q2的集电极通过电阻R13接所述的发光二极管D1的正极，所述的发光二极管D1的负极接地。
6.根据权利要求1所述的指纹认证装置，其特征在于：
所述的电压转换电路包括：电路U4，电阻R5、R6和R7；
所述的电路U4的Vin接线脚接+5V，所述的电路U4的Vout接线脚分别接：3.3V、所述的电阻R5的一端和所述的电阻R7的一端，所述的电阻R5的另一端分别接所述的电路U4的REF接线脚和所述的电阻R6的一端，所述的电阻R6的另一端和所述的电阻R7的另一端共同接地。
7.根据权利要求1所述的指纹认证装置，其特征在于：
所述的5V滤波电路包括电容C10、C22和C24；所述的电容C10、C22和C24并联，其一端同时接地，其另一端同时接+5V；
所述的3.3V滤波电路包括：电容C7、C11、C12、C14、C16、C17、C19、C20、C21、C23和C13；所述的电容C7、C11、C12、C14、C16、C17、C19、C20、C21、C23并联，其一端接3.3V，其另一端接地；所述的电容C13的一端接地，其另一端接DVDD。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7所述的指纹认证装置，其特征在于：
所述的USB接口电路的U1的FD0-FD7接线脚分别与所述的滑动指纹采集电路的U2的100-107接线脚相连；
所述的U1的FD8、FD9、FD10、FD12和FD13接线脚分别与所述的U2的CEN、ERRB、FNG-DET、CEB和RSTB接线脚相连；
所述的U1的FIFOADR0、FIFOADR1、FLAGA、FLAGB和RDY0接线脚分别与所述的U2的FCLE、FALE、FRE、FWE和READY接线脚相连；
所述的U1的DPLUS、DMINUS接线脚分别与所述的USB接口的DP、DM接线脚相连；
所述的U1的SCL、SDA的接线脚分别与所述的参数存储器的电路U3的SCL、SDA接线脚相连；
所述的U1的FD11接线脚连接所述的滑动指纹采集电路的晶体管Q1的基极PWR-D；
所述的U1的FD14接线脚与所述的采集指示电路的R15的另一端相连。
9.根据权利要求8所述的指纹认证装置，其特征在于：所述电路U1的型号为CY7C68013，所述电路U2的型号为SW6888，所述电路U3的型号为24LC64。
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