CN206657210U - 智能指纹识别门铃系统发射端电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能指纹识别门铃系统发射端电路，包括纯平超白钢化玻璃面板、功能指示灯、主控电路、电容式触摸控制电路、超低功耗待机电路、指纹识别模块、微功耗待机无线收发模块、智能电控锁控制模块和电源模块，电容式触摸控制电路包括微功耗电容式触摸芯片和触摸感应铜箔，功能指示灯、微功耗电容式触摸芯片、超低功耗待机电路、指纹识别模块和微功耗待机无线收发模块均与主控电路连接，触摸感应铜箔与微功耗电容式触摸芯片连接，智能电控锁控制模块与微功耗待机无线收发模块连接。实施本实用新型的智能指纹识别门铃系统发射端电路，具有以下有益效果：安装灵活性较高、安装较为方便、成本较低、方便维护、节省电能。

Description

智能指纹识别门铃系统发射端电路

技术领域

本实用新型涉及门铃系统领域，特别涉及一种智能指纹识别门铃系统发射端电路。

背景技术

目前在门铃系统中，主要可以分为有线门铃、无线非可视门铃以及无线可视门铃等，其存在着如下缺陷：

对于有线门铃，其发射器和接收器是通过导线连接的，发射器发出的信号通过导线传输至接收器，因而信号相对稳定，但是布线比较麻烦，安装灵活性低，并且极大可能需要凿墙等。这样就给安装带来了极大的不便。由于是需要电线连接收发两端，因此还存在线路老化等不可抗拒因素。

对于无线非可视门铃，其通过无线技术来传输信号，当有来访者时，接收端接收发射端信号来提示门外有来访者。但是该系统仅仅只能提示是否有来访者，不能对来访者身份进行辨别，在实际使用过程中，往往会显得单调和乏味。

对于无线可视化门铃，其能够通过面板直接看到来访者，这样虽然能辨别来访者身份，但如果想要获得来访者信息，就必须站在可视界面前才能获得。这样给用户使用造成了很大的不便，此外，可视化门铃还存在成本高，安装相对复杂，后期维护困难等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种安装灵活性较高、安装较为方便、成本较低、方便维护、节省电能的智能指纹识别门铃系统发射端电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能指纹识别门铃系统发射端电路，包括纯平超白钢化玻璃面板、功能指示灯、主控电路、电容式触摸控制电路、超低功耗待机电路、指纹识别模块、微功耗待机无线收发模块、智能电控锁控制模块和电源模块，所述电容式触摸控制电路包括微功耗电容式触摸芯片和触摸感应铜箔，所述功能指示灯、微功耗电容式触摸芯片、超低功耗待机电路、指纹识别模块和微功耗待机无线收发模块均与所述主控电路连接，所述触摸感应铜箔与所述微功耗电容式触摸芯片连接，所述智能电控锁控制模块与所述微功耗待机无线收发模块连接，所述电源模块分别与所述功能指示灯、主控电路、微功耗电容式触摸芯片、超低功耗待机电路、指纹识别模块和微功耗待机无线收发模块连接、用于进行供电。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述纯平超白钢化玻璃面板的厚度为3.8mm~4.2mm。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述主控电路包括微控制器，所述指纹识别模块包括指纹识别芯片、第十三电阻和第十四电阻，所述指纹识别芯片的第三十五引脚通过所述第十四电阻与所述微控制器的第三引脚连接，所述指纹识别芯片的第三十六引脚通过所述第十三电阻与所述微控制器的第二引脚连接。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述电容式触摸控制电路还包括第一电阻和触摸按键，所述触摸感应铜箔通过所述第一电阻与所述微功耗电容式触摸芯片的第一引脚连接，所述触摸按键的一端分别与所述微功耗电容式触摸芯片的第五引脚、第六引脚和第七引脚连接，所述触摸按键的另一端与所述微功耗电容式触摸芯片的第九引脚连接，所述微功耗电容式触摸芯片的第十九引脚与所述微控制器的第十九引脚连接。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述主控电路还包括第十七电阻，所述超低功耗待机电路包括第一MOS管和第七电阻，所述第一MOS管的栅极通过所述第七电阻与所述微控制器的第十引脚连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极通过所述第十七电阻与所述微控制器的第十七引脚连接。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述主控电路还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，所述功能指示灯包括第一发光二极管和第二发光二极管，所述第一发光二极管的阴极与所述微控制器的第五引脚连接，所述第一发光二极管的阳极依次通过所述第二电阻和第四电阻与所述微控制器的第一引脚连接，所述第二发光二极管的阴极与所述微控制器的第六引脚连接，所述第二发光二极管的阳极依次通过所述第三电阻和第五电阻与所述微控制器的第二十引脚连接。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述电源模块包括电池和稳压芯片，所述电池的正极与所述稳压芯片的输入引脚连接，所述电池的负极接地，所述稳压芯片的输出引脚连接3.3V电源。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述微功耗待机无线收发模块包括微功耗待机无线收发芯片、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻，所述微功耗待机无线收发芯片的第二引脚通过所述第十二电阻与所述微控制器的第十一引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第三引脚通过所述第十一电阻与所述微控制器的第十二引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第四引脚通过所述第十电阻与所述微控制器的第十三引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第五引脚通过所述第九电阻与所述微控制器的第十四引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第六引脚通过所述第八电阻与所述微控制器的第十五引脚连接。

在本实用新型所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路中，所述微控制器内置EEPROM。

实施本实用新型的智能指纹识别门铃系统发射端电路，具有以下有益效果：由于设有纯平超白钢化玻璃面板、功能指示灯、主控电路、电容式触摸控制电路、超低功耗待机电路、指纹识别模块、微功耗待机无线收发模块、智能电控锁控制模块和电源模块，将指纹识别技术引入到门铃系统中，使整个门铃系统能够对来访者身份进行识别，采用的超低功耗电路，在空闲状态下，切断不必要的耗电器件的电源，使得整个门铃系统具有超低功耗待机特性，另外，采用无线通信方式，所以其安装灵活性较高、安装较为方便、成本较低、方便维护、节省电能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型智能指纹识别门铃系统发射端电路一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中主控电路和超低功耗待机电路的电路原理图；

图3为所述实施例中指纹识别模块的电路原理图；

图4为所述实施例中电容式触摸控制电路的电路原理图；

图5为所述实施例中电源模块的电路原理图；

图6为所述实施例中微功耗待机无线收发模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型智能指纹识别门铃系统发射端电路实施例中，该智能指纹识别门铃系统发射端电路的结构示意图如图1所示。图1中，微功耗电容式触摸芯片31和触摸感应铜箔KEY1构成电容式触摸控制电路，电池BT1和稳压芯片U1构成电源模块，本实施例中，电池BT1提供的电压为12V。该智能指纹识别门铃系统发射端电路包括纯平超白钢化玻璃面板（图中未示出）、功能指示灯1、主控电路2、电容式触摸控制电路、超低功耗待机电路4、指纹识别模块5、微功耗待机无线收发模块6、智能电控锁控制模块7和电源模块，上述功能指示灯2、微功耗电容式触摸芯片31、超低功耗待机电路4、指纹识别模块5和微功耗待机无线收发模块6均与主控电路2连接，触摸感应铜箔KEY1与微功耗电容式触摸芯片31连接，智能电控锁控制模块7与微功耗待机无线收发模块6连接，电源模块分别与功能指示灯1、主控电路2、微功耗电容式触摸芯片31、超低功耗待机电路4、指纹识别模块5和微功耗待机无线收发模块6连接、用于进行供电。

本实用新型通过将指纹识别技术引入到门铃系统中，使整个门铃系统能够对来访者身份进行识别，采用的超低功耗电路，在空闲状态下，切断不必要的耗电器件的电源，使得整个门铃系统具有超低功耗待机特性，另外，采用无线通信方式，所以其安装灵活性较高、安装较为方便、成本较低、方便维护、节省电能。

值得一提的是，本实施例中，纯平超白钢化玻璃面板的厚度为3.8mm~4.2mm，优选4mm。

图2为本实施例中主控电路和超低功耗待机电路的电路原理图。图2中，主控电路2包括微控制器U3，指纹识别模块5包括指纹识别芯片U4、第十三电阻R13和第十四电阻R14，指纹识别芯片U4的第三十五引脚通过第十四电阻R14与微控制器U3的第三引脚连接，指纹识别芯片U4的第三十六引脚通过第十三电阻R13与微控制器U3的第二引脚连接。J1为微控制器U3的程序烧录口。

指纹识别芯片U4通过串口与微控制器U3进行通讯，将所采集到的指纹数据传输到微控制器U3，微控制器U3对数据进行分析处理，这样便实现门铃系统的指纹识别功能。通过将指纹识别技术引入到门铃系统中，能够指定特定铃声对应不同指纹，使整个门铃系统能够对来访者身份进行识别。

本实施例中，微控制器U3采用8位微控制器，其型号为STM8S003F3。在本实施例的一些情况下，微控制器U3也可以采用其他型号的具有类似功能的芯片。微控制器U3内置EEPROM，用于记录系统所设置的参数，这样即使在掉电的情况下，也能保存掉电前所设置的参数，实现门铃系统的掉电保护功能。也就是说，本实用新型具有断电记忆功能，当外部电源被切断时，之前所设置的数据将会被保存起来，不用担心因为停电导致数据丢失的问题。

本实施例中的指纹识别芯片U4在360度识别、干湿手指的适应性、FAR/FRR的标准、假手指识别和图层的耐刮等方面非常有优势，更具有IP67防水特性，完全不用担心在使用中而存在误识别等问题。

图4为本实施例中电容式触摸控制电路的电路原理图，图4中，电容式触摸控制电路还包括第一电阻R1和触摸按键LPMB，触摸感应铜箔KEY1通过第一电阻R1与微功耗电容式触摸芯片U2的第一引脚连接，触摸按键LPMB的一端分别与微功耗电容式触摸芯片U2的第五引脚、第六引脚和第七引脚连接，触摸按键LPMB的另一端与微功耗电容式触摸芯片U2的第九引脚连接，微功耗电容式触摸芯片U2的第十九引脚与微控制器U3的第十九引脚连接。

微功耗电容式触摸芯片U2采用的型号为FTC334L，当然，在本实施例的一些情况下，微功耗电容式触摸芯片U2也可以采用其他型号具有类似功能的芯片。触摸信号通过触摸板传递到微功耗电容式触摸芯片U2，微功耗电容式触摸芯片U2的第十九引脚接到微控制器U3的第十九引脚（IO控制口），这样外部的触摸信号就可以传送到微控制器U3，微控制器U3继而做出其他的动作。

本实用新型所采用的触摸面板部分采用纯平超白钢化玻璃面板为纯平4mm厚超白全钢化玻璃，结合微功耗电容式触摸芯片U2及触摸感应铜箔KEY1，相比传统的门铃面板显得更美观更安全。

图2中，主控电路2还包括第十七电阻R17，超低功耗待机电路4包括第一MOS管Q1和第七电阻R7，第一MOS管Q1的栅极通过第七电阻R7与微控制器U3的第十引脚连接，第一MOS管Q1的源极接地，第一MOS管Q1的漏极通过第十七电阻R17与微控制器U3的第十七引脚连接。本发明采用的超低功耗待机电路4在空闲状态下，通过微控制器U3调度各个模块，切断不必要的耗电器件的电源，从而有效的减少不必要的电能消耗，使得整个门铃系统具有超低功耗待机特性。待机状态下，整个门铃系统的待机电流低于2uA，使用普通规格电池(12V/23A)可待机两年以上，彻底解决门铃系统因功耗大而需要频繁更换电池的缺陷。

当门铃系统在空闲状态的时候，微控制器U3的第十引脚输出高电平，信号经过第七电阻R7到第一MOS管Q1，第一MOS管Q1接收到信号后，将会阻断指纹识别芯片U4的地线和系统地线的连接，这样便彻底消除指纹识别芯片U4所消耗的电量，进而降低系统功耗。除此之外，微控制器U3将会控制微功耗待机无线收发模块6以及微控制器U3本身进入深度睡眠状态，达到系统最低功耗的目的。

值得一提的是，本实施例中，上述第一MOS管Q1为N沟道MOS管，当然，在本实施例的一些情况下，第一MOS管Q1也可以为P沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，主控电路2还包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，功能指示灯1包括第一发光二极管D1和第二发光二极管D2，其中，第一发光二极管D1的阴极与微控制器U3的第五引脚连接，第一发光二极管D1的阳极依次通过第二电阻R2和第四电阻R4与微控制器U3的第一引脚连接，第二发光二极管D2的阴极与微控制器U3的第六引脚连接，第二发光二极管D2的阳极依次通过第三电阻R3和第五电阻R5与微控制器U3的第二十引脚连接。

图5为本实施例中电源模块的电路原理图，图5中，电池BT1的正极与稳压芯片U1的输入引脚连接，电池BT1的负极接地，稳压芯片U1的输出引脚连接3.3V电源。具体的，本实用新型由一节12V/23A规格电池供电，经过稳压芯片U1)得3.3V电源，用来给发射端各个模块进行供电。稳压芯片U1采用的型号为HT7533-3，当然，在本实施例的一些情况下，稳压芯片U1也可以采用其他型号具有类似功能的芯片。

图6为本实施例中微功耗待机无线收发模块的电路原理图，图6中，微功耗待机无线收发模块6包括微功耗待机无线收发芯片RF1、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12，微功耗待机无线收发芯片RF1的第二引脚通过第十二电阻R12与微控制器U3的第十一引脚连接，微功耗待机无线收发芯片RF1的第三引脚通过第十一电阻R11与微控制器U3的第十二引脚连接，微功耗待机无线收发芯片RF1的第四引脚通过第十电阻R10与微控制器U3的第十三引脚连接，微功耗待机无线收发芯片RF1的第五引脚通过第九电阻R9与微控制器U3的第十四引脚连接，微功耗待机无线收发芯片RF1的第六引脚通过第八电阻R8与微控制器U3的第十五引脚连接。

微功耗待机无线收发芯片RF1为433MHz的超外差射频接收模块，由微控制器U3控制进行数据的发射与接收。微功耗待机无线收发芯片RF1为433M无线双向传输模块，采用的型号为A7139，当然，在本实施例的另外一些情况下，微功耗待机无线收发芯片RF1也可以采用其他型号的具有类似功能的芯片。

微功耗待机无线收发芯片RF1通过与微控制器U3配合，在空闲时刻，实现超低待机功耗的目的。微控制器U3将数据发送给微功耗待机无线收发芯片RF1，也可从微功耗待机无线收发芯片RF1中读取数据，这样便完成了接收端与发射端之间的数据传送。微功耗待机无线收发芯片RF1的双向传输数据的特性，使得整个门铃系统的数据传输更加稳定可靠。

总之，本实用新型打破传统仅仅简单提示的作用，其带有提示与识别的双重功能，真正实现安全、环保和节能的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，包括纯平超白钢化玻璃面板、功能指示灯、主控电路、电容式触摸控制电路、超低功耗待机电路、指纹识别模块、微功耗待机无线收发模块、智能电控锁控制模块和电源模块，所述电容式触摸控制电路包括微功耗电容式触摸芯片和触摸感应铜箔，所述功能指示灯、微功耗电容式触摸芯片、超低功耗待机电路、指纹识别模块和微功耗待机无线收发模块均与所述主控电路连接，所述触摸感应铜箔与所述微功耗电容式触摸芯片连接，所述智能电控锁控制模块与所述微功耗待机无线收发模块连接，所述电源模块分别与所述功能指示灯、主控电路、微功耗电容式触摸芯片、超低功耗待机电路、指纹识别模块和微功耗待机无线收发模块连接、用于进行供电。

2.根据权利要求1所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述纯平超白钢化玻璃面板的厚度为3.8mm~4.2mm。

3.根据权利要求1或2所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述主控电路包括微控制器，所述指纹识别模块包括指纹识别芯片、第十三电阻和第十四电阻，所述指纹识别芯片的第三十五引脚通过所述第十四电阻与所述微控制器的第三引脚连接，所述指纹识别芯片的第三十六引脚通过所述第十三电阻与所述微控制器的第二引脚连接。

4.根据权利要求3所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述电容式触摸控制电路还包括第一电阻和触摸按键，所述触摸感应铜箔通过所述第一电阻与所述微功耗电容式触摸芯片的第一引脚连接，所述触摸按键的一端分别与所述微功耗电容式触摸芯片的第五引脚、第六引脚和第七引脚连接，所述触摸按键的另一端与所述微功耗电容式触摸芯片的第九引脚连接，所述微功耗电容式触摸芯片的第十九引脚与所述微控制器的第十九引脚连接。

5.根据权利要求4所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述主控电路还包括第十七电阻，所述超低功耗待机电路包括第一MOS管和第七电阻，所述第一MOS管的栅极通过所述第七电阻与所述微控制器的第十引脚连接，所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极通过所述第十七电阻与所述微控制器的第十七引脚连接。

6.根据权利要求5所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述主控电路还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，所述功能指示灯包括第一发光二极管和第二发光二极管，所述第一发光二极管的阴极与所述微控制器的第五引脚连接，所述第一发光二极管的阳极依次通过所述第二电阻和第四电阻与所述微控制器的第一引脚连接，所述第二发光二极管的阴极与所述微控制器的第六引脚连接，所述第二发光二极管的阳极依次通过所述第三电阻和第五电阻与所述微控制器的第二十引脚连接。

7.根据权利要求6所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述电源模块包括电池和稳压芯片，所述电池的正极与所述稳压芯片的输入引脚连接，所述电池的负极接地，所述稳压芯片的输出引脚连接3.3V电源。

8.根据权利要求3所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述微功耗待机无线收发模块包括微功耗待机无线收发芯片、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻，所述微功耗待机无线收发芯片的第二引脚通过所述第十二电阻与所述微控制器的第十一引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第三引脚通过所述第十一电阻与所述微控制器的第十二引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第四引脚通过所述第十电阻与所述微控制器的第十三引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第五引脚通过所述第九电阻与所述微控制器的第十四引脚连接，所述微功耗待机无线收发芯片的第六引脚通过所述第八电阻与所述微控制器的第十五引脚连接。

9.根据权利要求3所述的智能指纹识别门铃系统发射端电路，其特征在于，所述微控制器内置EEPROM。