CN201429869Y - 指纹门锁控制系统 - Google Patents

Abstract

一种指纹门锁控制系统，设置有电控锁，该电控锁的锁心与锁心电机的输出轴连接，其特征在于：还设置有指纹传感器，该指纹传感器的输出端连接有指纹处理器的输入端，该指纹处理器输出端连接有微处理器的第一信号输入端，该微处理器的第二信号输入端与键盘连接，所述微处理器的输入输出端与存储器的输入输出端连接，该微处理器的第一信号输出端连接有显示器的输入端，该微处理器的第二信号输出端连接有驱动电路的输入端，该驱动电路得输出端与所述锁心电机连接；本实用新型的显著效果是：系统实现的功能较多，安全方便，存储指纹数目多，驱单元动器件小，安装方便。

Description

指纹门锁控制系统

技术领域

本发明及一种门锁系统，具体地说是涉及一种指纹门锁控制系统。

背景技术

目前，人们普遍使用的门锁一般为机械锁，通过机械零件的组装而成，用钥匙开启，这种机械类的锁，钥匙及其容易被复制或者冒用，保密性和防盗性都比较差；目前IC卡、密码锁广泛被使用，其安全系数比机械锁高，但是IC卡存在易丢失、被仿制的风险，密码锁容易的密码容易被破解，为此出现了一种采用指纹识别技术的锁，人的指纹具有唯一性、稳定性，使用者无需携带IC卡或者是牢记密码，具有使用方便，安全可靠等特点，但是目前指纹门锁，其控制系统比较简单，实现的功能较单一，存储指纹数目少，由于指纹门锁里安装有较大的元器件，因此安装不便。

现有技术的缺点：结构复杂，故障率高，其成本高，且不便于安装。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种结构简单、故障率低的指纹门锁控制系统，能降低成本，便于安装。

本发明的技术方案如下：一种指纹门锁控制系统，设置有电控锁，该电控锁的锁心与锁心电机的输出轴连接，其关键在于：还设置有指纹传感器，该指纹传感器)的输出端连接有指纹处理器的输入端，该指纹处理器输出端连接有微处理器的第一信号输入端，该微处理器的第二信号输入端与键盘连接，所述微处理器的输入/输出端与存储器的输入/输出端连接，该微处理器的第一信号输出端连接有显示器的输入端，该微处理器的第二信号输出端连接有驱动电路的输入端，该驱动电路得输出端与所述锁心电机连接。

指纹传感器读取指纹信号，并将读取的指纹信息传输到指纹处理器，指纹处理器对指纹信息进行处理后，将信息传输到微处理器，微处理器从存储器中提取指纹信息，并且微处理器把接收到的指纹信息与提取到的指纹信息进行对比、运算等处理，显示器作为用户信息显示界面，显示提示信息，提示用户操作键盘，对指纹信息进行存储、删除等操作，微处理器输出控制信号，驱动电路工作，驱动锁心电机带动电控锁的锁心开合，从而控制指纹门的开关。

本实用新型结构简单，采用的部件少故障率低，降低了产品的制作和安装成本。

所述指纹传感器的指纹检测端FPDET串第一电阻后，与第一电容的一端连接，该第一电容的另一端接所述指纹处理器的指纹输入端FING_OSC，所述指纹传感器的指纹检测端FPDET还串第二电阻后与第二电容的一端连接，该第二电容的另一端接所述指纹处理器的采样端REF_OSC；

所述指纹传感器设置有总线使能信号端MSC、传感器数字接口端DDATA、接口配置端DREADY、总线时钟信号端MCLK、总线输出端MISO、总线输入端MOSI、总线复位端nRESET、电源检测/控制端SENSE分别与所述指纹处理器的使能信号端TC_NCS、数字接口端TC_DATA、配置端TC_DREADY、时钟信号端TC_MCK、输入端TC_MISO、输出端TC_MOSI、复位端TC_NRESE端、检测/控制端SENSE连接，所述指纹传感器还设置有第一指示灯端LED0和第二指示灯端LED1，所述第一指示灯端LED0串第三电阻后与所述指纹处理器的第一指示灯数据端LED0连接，所述指纹传感器的第二指示灯端LED1串第四电阻后与所述指纹处理器的第二指示灯数据端LED1连接。

所述指纹传处理器还设置有第一总线端RXD2、第二总线端TXD2和与所述微处理器连接。

所述微处理器设置有第一总线端RXD2、第二总线端TXD2与所述指纹传处理器连接；该微处理器设置有正转输出端MOTO+和反转输出端MOTO-与所述驱动电路连接。

所述驱动电路设置有第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管，所述第一三极管和第二三极管为PNP型，第三三极管和第四三极管为NPN型；

其中第三三极管的基极与地之间连接有三四电阻，该基极还接所述微处理器的反转输出端MOTO-，第三三极管的发射极接地，集电极接所述锁心电机的正转输入端，该集电极还接所述第一三极管的集电极，该第一三极管的发射极串上拉电阻的一端，该上拉电阻的另一端接正电源，第一三极管的基极串二七电阻后接正电源，该基极串四三电阻后接所述锁心电机的反转输入端；

所述第四三极管的基极与地之间连接有三三电阻，该基极还接所述微处理器的正转输出端MOTO+，第四三极管的发射极接地，集电极接所述锁心电机的反转输入端，该集电极还接所述第二三极管的集电极，该第二三极管的发射极串上拉电阻的一端，该上拉电阻的另一端接正电源，第二三极管的基极串二八电阻后接正电源，该基极串四四电阻后接所述锁心电机的正转输入端；

所述锁心电机的正转输入端和反转输入端之间连接有三七电容。

驱动电路由四个三极管和几个电阻电容组成，就实现了锁心电机的控制及正反转互锁。其结构非常简单，且成本和体积都远小于继电器组成的控制电路，更便于安装在机械锁心旁边，且取消了继电器等机械结构的控制器，大大降低了产品故障率。

指纹传感器检测到指纹信号，将指纹信号传输到指纹传处理器，指纹传处理器对指纹信息进行处理后，通过指纹传处理器设置的第一总线端RXD2、第二总线端TXD2，将指纹信号传输到与指纹传处理器总线端连接的微处理器，微处理器对传输来的指纹信息进行比对、运算等处理后，微处理器的正转输出端MOTO+或反转输出端MOTO-输出控制信号，控制驱动电路驱动锁心电机打开或关闭房门；

当微处理器的正转输出端MOTO+输出控制信号时，第四三极管和第一三极管基极触发，锁芯电机MOTO+端输出高电平，MOTO-为低电平，锁心电机正转，锁心电机驱动电控锁的锁心打开房门；

当微处理器的反转输出端MOTO-，输出控制信号时，第三三极管和第二三极管基极触发，锁芯电机MOTO-端输出高电平，MOTO+为低电平，锁心电机反转，锁心电机驱动电控锁的锁心关闭房门。

驱动电路的两对互锁三极管，这使得驱动电路结构简单、小巧，方便灵活安装在指纹锁内。

所述微处理器设置有存储数据端SDA和存储时钟端SCL与所述存储器双向连接。

所述微处理器设置有数据命令选择端AOP、显示数据端SDI、显示片选信号端nCS、显示复位端nRST、显示时钟端SCK与所述显示器连接。

所述微处理器的信号输入端还连接有键盘；

该微处理器的向上信号端PB6、向下信号端PB5、返回信号端PB4、确定信号端PB3、复位信号端PA15分别连接所述键盘的向上按键KEY1、向下按键KEY2、返回按键KEY3、确定按键KEY4、复位按键KEY5-。

微处理器通过存储数据端SDA，从存储器中提取或存入指纹信息，同时存储器还存储开锁记录，其中存储器的存储容量大，存储、读取速度快。

微处理器驱动与其连接的显示器，显示器显示状态信息，并且对用户的操作进行提示，键盘的启动键KEY5+与电源连接，按下启动系统，键盘的第一～第四键分别与微处理器的PB3数据端、PB4数据端、PB5数据端、PB6数据端连接，显示器显示的状态信息，管理员能够控制第一～第四键，对指纹信息进行存储、删除等操作。

所述微处理器设置有：

用于开始的装置；

指纹门锁控制系统有三种工作状态，其一是新指纹录入、其二是旧指纹删除、其三是用户开门时指纹对比，当微处理器启动后，首先

用于判断是否进行指纹比对的装置，用户开门，进入指纹对比状态，

如果判断是指纹比对，则进入比对指纹的流程；

如果判断不是指纹比对，则进入修改指纹的流程；

所述比对指纹的流程包括：

用于提取已存储指纹的装置；客户指纹已经被存储在存储器中，微处理器从存储器中提取已存储指纹。

用于读取客户指纹的装置；微处理器通过指纹处理器读取客户指纹的数字信息。

用于判断客户指纹是否正确的装置；比对已存储指纹和客户指纹，这里存储有多个指纹，就需要客户指纹与多个已存储指纹一一对比，直到某个指纹对比成功，判断客户指纹正确。或全部比对结束，判断客户指纹错误。

如果判断客户指纹错误，则返回

所述用于读取客户指纹的装置；

如果判断客户指纹正确，则进入

用于驱动锁心电机开门的装置；微处理器控制驱动电路，驱动电路驱动锁心电机工作。

进入用于延时等待的装置；延时等待一段时间后，门可以自动关闭。

进入用于驱动锁心电机关门的装置；

所述修改指纹的流程包括：

用于判断是否录入新指纹的装置；

如果判断不录入新指纹，则进入删除指纹的流程，旧指纹删除。

如果判断录入新指纹，则录入新用户的指纹。

用于读取管理员密码的装置；

用于判断管理员密码是否正确的装置；

如果密码不正确，则返回

所述用于读取管理员密码的装置；

如果管理员密码正确，则进入录入新指纹并存储的流程；

如果判断要删除指纹，则

用于读取管理员密码的装置；

用于判断管理员密码是否正确的装置；

如果密码不正确，则返回

所述用于读取管理员密码的装置；

如果管理员密码正确，则

用于提取已存储客户指纹的装置；

用于删除客户指纹的装置；如果有多个旧客户指纹需要删除，可以全部旧客户指纹删除，也可以逐个旧客户指纹删除。

用于判断是否录入新客户指纹的装置；

如果不录入新客户指纹，则直接进入

用于结束的装置；

如果要录入新客户指纹，则进入

所述录入新指纹并存储的流程；新客户通过指纹传感器将指纹发送给指纹处理器，微处理器通过指纹处理器录入新客户指纹的数字信息。

该录入新指纹并存储的流程包括：

用于录入新客户指纹的装置；

用于存储新客户指纹的装置；微处理器再将新客户指纹的数字信息发送给存储器存储。

用于结束的装置。

显著效果：一种结构简单、故障率低的指纹门锁控制系统，能降低成本，便于安装，其功能较多，使用安全方便，存储指纹数目多。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为指纹传感器与纹处理器的连接关系电路图；

图3为微处理器与驱动电路、存储器及外围器件连接电路图；

图4为键盘的连接电路图；

图5为本实用新型的软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种指纹门锁控制系统，设置有电控锁，该电控锁的锁心与锁心电机8的输出轴连接，还设置有指纹传感器1，该指纹传感器1的输出端连接有指纹处理器2的输入端，该指纹处理器2输出端连接有微处理器3的第一信号输入端，该微处理器3的第二信号输入端与键盘6连接，所述微处理器3的输入/输出端与存储器4的输入/输出端连接，该微处理器3的第一信号输出端连接有显示器5的输入端，该微处理器3的第二信号输出端连接有驱动电路7的输入端，该驱动电路7得输出端与所述锁心电机8连接。

如图2、3、4所示，所述指纹传感器1的指纹检测端FPDET串第一电阻R37后，与第一电容C35的一端连接，该第一电容C35的另一端接所述指纹处理器2的指纹输入端FING_OSC，所述指纹传感器1的指纹检测端FPDET还串第二电阻R38后与第二电容C30的一端连接，该第二电容C30的另一端接所述指纹处理器2的采样端REF_OSC；

所述指纹传感器1设置有总线使能信号端MSC、传感器数字接口端DDATA、接口配置端DREADY、总线时钟信号端MCLK、总线输出端MISO、总线输入端MOSI、总线复位端nRESET、电源检测/控制端SENSE分别与所述指纹处理器2的使能信号端TC_NCS、数字接口端TC_DATA端、配置端TC_DREADY、时钟信号端TC_MCK、输入端TC_MISO、输出端TC_MOSI、复位端TC_NRESE端、检测/控制端SENSE连接，所述指纹传感器1还设置有第一指示灯端LED0和第二指示灯端LED1，所述第一指示灯端LED0串第三电阻R6后与所述指纹处理器2的第一指示灯数据端LED0连接，所述指纹传感器1的第二指示灯端LED1串第四电阻R7后与所述指纹处理器2的第二指示灯数据端LED1连接。

所述指纹处理器2还设置有第一总线端RXD2、第二总线端TXD2和与所述微处理器3连接。

所述微处理器3设置有第一总线端RXD2、第二总线端TXD2与所述指纹处理器2连接；该微处理器3设置有正转输出端MOTO+和反转输出端MOTO-与所述驱动电路7连接。

所述驱动电路7设置有第一三极管Q6、第二三极管Q7、第三三极管Q3、第四三极管Q4，所述第一三极管Q6和第二三极管Q7为PNP型，第三三极管Q3和第四三极管Q4为NPN型；

其中第三三极管Q3的基极与地之间连接有三四电阻R34，该基极还接所述微处理器3的反转输出端MOTO-，第三三极管Q3的发射极接地，集电极接所述锁心电机8的正转输入端，该集电极还接所述第一三极管Q6的集电极，该第一三极管Q6的发射极串上拉电阻R45的一端，该上拉电阻R45的另一端接正电源，第一三极管Q6的基极串二七电阻R27后接正电源，该基极串四三电阻R43后接所述锁心电机8的反转输入端；

所述第四三极管Q4的基极与地之间连接有三三电阻R33，该基极还接所述微处理器3的正转输出端MOTO+，第四三极管Q4的发射极接地，集电极接所述锁心电机8的反转输入端，该集电极还接所述第二三极管Q7的集电极，该第二三极管Q7的发射极串上拉电阻R45的一端，该上拉电阻R45的另一端接正电源，第二三极管Q7的基极串二八电阻R28后接正电源，该基极串四四电阻R44后接所述锁心电机8的正转输入端；

所述锁心电机8的正转输入端和反转输入端之间连接有三七电容C37。

所述微处理器3设置有存储数据端SDA和存储时钟端SCL与所述存储器4双向连接。

所述微处理器3设置有数据命令选择端AOP、显示数据端SDI、显示片选信号端nCS、显示复位端nRST、显示时钟端SCK与所述显示器5连接。

所述微处理器3的信号输入端还连接有键盘6；

该微处理器3的向上信号端PB6、向下信号端PB5、返回信号端PB4、确定信号端PB3、复位信号端PA15分别连接所述键盘6的向上按键KEY1、向下按键KEY2、返回按键KEY3、确定按键KEY4、复位按键KEY5-。

如图5所示，为指纹门锁控制系统的控制流程，

所述微处理器3设置有：

用于开始的装置；

用于判断是否进行指纹比对的装置，

如果判断是指纹比对，则进入比对指纹的流程；

如果判断不是指纹比对，则进入修改指纹的流程；

所述比对指纹的流程包括：

用于提取已存储指纹的装置；

用于读取客户指纹的装置；

用于判断客户指纹是否正确的装置；

如果判断客户指纹错误，则返回

所述用于读取客户指纹的装置；

如果判断客户指纹正确，则进入

用于驱动锁心电机8开门的装置；

进入用于延时等待的装置；

进入用于驱动锁心电机8关门的装置；

所述修改指纹的流程包括：

用于判断是否录入新指纹的装置；

如果判断不录入新指纹，则进入删除指纹的流程；

如果判断录入新指纹，则

用于读取管理员密码的装置；

用于判断管理员密码是否正确的装置；

如果密码不正确，则返回

所述用于读取管理员密码的装置；

如果管理员密码正确，则进入录入新指纹并存储的流程；

如果判断要删除指纹，则

用于读取管理员密码的装置；

用于判断管理员密码是否正确的装置；

如果密码不正确，则返回

所述用于读取管理员密码的装置；

如果管理员密码正确，则

用于提取已存储客户指纹的装置；

用于删除客户指纹的装置；

用于判断是否录入新客户指纹的装置；

如果不录入新客户指纹，则直接进入

用于结束的装置；

如果要录入新客户指纹，则进入

所述录入新指纹并存储的流程；

该录入新指纹并存储的流程包括：

用于录入新客户指纹的装置；

用于存储新客户指纹的装置；

用于结束的装置。

本实用新型的工作原理如下：

指纹传感器1读取指纹信号，并将读取的指纹信息传输到指纹处理器2，指纹处理器2对指纹信息进行处理后，将信息传输到微处理器3，微处理器3从存储器4中提取指纹信息，并且微处理器3把接收到的指纹信息与提取到的指纹信息进行对比、运算等处理，显示器5作为用户信息显示界面，显示提示信息，提示用户操作键盘6，对指纹信息进行存储、删除等操作，微处理器3输出控制信号，驱动电路7工作，驱动锁心电机8带动电控锁的锁心控制指纹门的开关。

Claims (8)

1、一种指纹门锁控制系统，设置有电控锁，该电控锁的锁心与锁心电机(8)的输出轴连接，其特征在于：还设置有指纹传感器(1)，该指纹传感器(1)的输出端连接有指纹处理器(2)的输入端，该指纹处理器(2)输出端连接有微处理器(3)的第一信号输入端，该微处理器(3)的第二信号输入端与键盘(6)连接，所述微处理器(3)的输入/输出端与存储器(4)的输入/输出端连接，该微处理器(3)的第一信号输出端连接有显示器(5)的输入端，该微处理器(3)的第二信号输出端连接有驱动电路(7)的输入端，该驱动电路(7)得输出端与所述锁心电机(8)连接。

2、根据权利要求1所述指纹门锁控制系统，其特征在于：所述指纹传感器(1)的指纹检测端FPDET串第一电阻(R37)后，与第一电容(C35)的一端连接，该第一电容(C35)的另一端接所述指纹处理器(2)的指纹输入端FING_OSC，所述指纹传感器(1)的指纹检测端FPDET还串第二电阻(R38)后与第二电容(C30)的一端连接，该第二电容(C30)的另一端接所述指纹处理器(2)的采样端REF_OSC；

所述指纹传感器(1)设置有总线使能信号端MSC、传感器数字接口端DDATA、接口配置端DREADY、总线时钟信号端MCLK、总线输出端MISO、总线输入端MOSI、总线复位端nRESET、电源检测/控制端SENSE分别与所述指纹处理器(2)的使能信号端TC_NCS、数字接口端TC_DATA端、配置端TC_DREADY、时钟信号端TC_MCK、输入端TC_MISO、输出端TC_MOSI、复位端TC_NRESE端、检测/控制端SENSE连接，所述指纹传感器(1)还设置有第一指示灯端LEDO和第二指示灯端LED1，所述第一指示灯端LEDO串第三电阻(R6)后与所述指纹处理器(2)的第一指示灯数据端LEDO连接，所述指纹传感器(1)的第二指示灯端LED1串第四电阻(R7)后与所述指纹处理器(2)的第二指示灯数据端LED1连接。

3、根据权利要求1所述指纹门锁控制系统，其特征在于：所述指纹处理器(2)还设置有第一总线端RXD2、第二总线端TXD2与所述微处理器(3)连接。

4、根据权利要求1所述指纹门锁控制系统，其特征在于：所述微处理器(3)设置有第一总线端RXD2、第二总线端TXD2与所述指纹处理器(2)连接，该微处理器(3)设置有正转输出端MOTO+和反转输出端MOTO-与所述驱动电路(7)连接。

5、根据权利要求4所述指纹门锁控制系统，其特征在于：所述驱动电路(7)设置有第一三极管(Q6)、第二三极管(Q7)、第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)，所述第一三极管(Q6)和第二三极管(Q7)为PNP型，第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)为NPN型；

其中第三三极管(Q3)的基极与地之间连接有三四电阻(R34)，该基极还接所述微处理器(3)的反转输出端MOTO-，第三三极管(Q3)的发射极接地，集电极接所述锁心电机(8)的正转输入端，该集电极还接所述第一三极管(Q6)的集电极，该第一三极管(Q6)的发射极串上拉电阻(R45)的一端，该上拉电阻(R45)的另一端接正电源，第一三极管(Q6)的基极串二七电阻(R27)后接正电源，该基极串四三电阻(R43)后接所述锁心电机(8)的反转输入端；

所述第四三极管(Q4)的基极与地之间连接有三三电阻(R33)，该基极还接所述微处理器(3)的正转输出端MOTO+，第四三极管(Q4)的发射极接地，集电极接所述锁心电机(8)的反转输入端，该集电极还接所述第二三极管(Q7)的集电极，该第二三极管(Q7)的发射极串上拉电阻(R45)的一端，该上拉电阻(R45)的另一端接正电源，第二三极管(Q7)的基极串二八电阻(R28)后接正电源，该基极串四四电阻(R44)后接所述锁心电机(8)的正转输入端；

所述锁心电机(8)的正转输入端和反转输入端之间连接有三七电容(C37)。

6、根据权利要求1所述指纹门锁控制系统，其特征在于：所述微处理器(3)设置有存储数据端SDA和存储时钟端SCL与所述存储器(4)双向连接。

7、根据权利要求1所述指纹门锁控制系统，其特征在于：所述微处理器(3)设置有数据命令选择端AOP、显示数据端SDI、显示片选信号端nCS、显示复位端nRST、显示时钟端SCK与所述显示器(5)连接。

8、根据权利要求7所述指纹门锁控制系统，其特征在于：所述微处理器(3)的信号输入端还连接有键盘(6)；

该微处理器(3)的向上信号端PB6、向下信号端PB5、返回信号端PB4、确定信号端PB3、复位信号端PA15分别连接所述键盘(6)的向上按键KEY1、向下按键KEY2、返回按键KEY3、确定按键KEY4、复位按键KEY5-。

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