CN208622121U - 一种按压式指纹传感电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种按压式指纹传感电路，包括：按压式指纹传感主控模块、连接器模块和压力反馈模块，所述连接器模块和压力反馈模块分别与所述按压式指纹传感主控模块相连接；其中所述压力反馈模块包括输出反馈回路、信号放大电路和LC谐振回路，所述输出反馈回路和LC谐振回路分别与所述信号放大电路相连接，所述输出反馈回路和LC谐振回路分别与所述按压式指纹传感主控模块相连接。本实用新型通过增加压力反馈模块，进而可实现按压指环反馈压力值的功能，为按压式指纹传感芯片实现压力值反馈提供了很好的硬件电路基础，提升了指纹传感检测的用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传感电路，尤其涉及一种按压式指纹传感电路。
背景技术
电容指纹感测技术，利用电极与人体皮肤耦合形成的电容，来感知皮肤的纹路；驱动信号穿过介质，穿过表皮，达到真皮层；电容通过模拟电路检测，通过数字电路转化成对应的灰度图像，灰度图像数值范围 0-255，进而实现按压传感检测。但是现有的按压指纹传感中，通过按压指环只能达到手指是否触摸功能，其主控芯片通过采集按压指环的微弱电流来判断手指是否触摸，由于电流信号会随环境影响导致电流无规律变化，此时只能实现单一的按键值，功能比较单一，不足以满足市场的需求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是需要给按压式指纹传感芯片实现压力值反馈提供硬件电路基础，进而达到提升用户体验的目的。
对此，本实用新型提供一种按压式指纹传感电路，包括：按压式指纹传感主控模块、连接器模块和压力反馈模块，所述连接器模块和压力反馈模块分别与所述按压式指纹传感主控模块相连接；其中所述压力反馈模块包括输出反馈回路、信号放大电路和LC谐振回路，所述输出反馈回路和LC谐振回路分别与所述信号放大电路相连接，所述输出反馈回路和LC谐振回路分别与所述按压式指纹传感主控模块相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述输出反馈回路与所述LC谐振回路相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述输出反馈回路包括电容C6和电容C7，所述电容C7的一端连接至所述按压式指纹传感主控模块的按压指环，所述电容C7的另一端通过电容C6连接至所述信号放大电路。
本实用新型的进一步改进在于，所述信号放大电路包括电阻R1、电子R2、电阻R3和三极管Q1，所述电阻R1的一端连接至所述按压式指纹传感主控模块的主控芯片的电源管脚，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2的一端和三极管Q1的基极相连接，所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端均接地，所述电阻R3的另一端分别与所述三极管Q1的发射极和所述电容C6远离电容C7的一端相连接，所述三极管Q1的集电极连接至所述电容C7远离所述按压指环的一端。
本实用新型的进一步改进在于，所述LC谐振回路包括电感L1和电容C8，所述电感L1的一端和电容C8的一端均连接至所述按压式指纹传感主控模块的主控芯片的电源管脚，所述电感L1的另一端和电容C8的另一端均连接至所述三极管Q1的集电极。
本实用新型的进一步改进在于，所述按压式指纹传感主控模块的主控芯片的接地管脚通过稳压管接地。
本实用新型的进一步改进在于，所述按压式指纹传感主控模块通过连接器模块连接至SPI接口。
本实用新型的进一步改进在于，所述按压式指纹传感主控模块通过所述SPI接口连接至外部的控制器或处理器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过增加压力反馈模块，进而可实现按压指环反馈压力值的功能，为按压式指纹传感芯片实现压力值反馈提供了很好的硬件电路基础，提升了指纹传感检测的用户体验。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的压力反馈模块的电路原理示意图；
图2是本实用新型一种实施例的按压式指纹传感主控模块的电路原理示意图；
图3是本实用新型一种实施例的连接器模块的电路原理示意图；
图4是本实用新型一种实施例的通讯传输原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1至图3所示，本例提供一种按压式指纹传感电路，包括：按压式指纹传感主控模块1、连接器模块2和压力反馈模块3，所述连接器模块2和压力反馈模块3分别与所述按压式指纹传感主控模块1相连接；其中所述压力反馈模块3包括输出反馈回路301、信号放大电路302和LC谐振回路303，所述输出反馈回路301和LC谐振回路303分别与所述信号放大电路302相连接，所述输出反馈回路301和LC谐振回路303分别与所述按压式指纹传感主控模块1相连接，所述输出反馈回路301与所述LC谐振回路303相连接。
本例所述按压式指纹传感主控模块1为以按压式指纹传感芯片为主控芯片的电路模块，其主控芯片优选为SW552B芯片，如图2所示，SW552B芯片是一款微型按压式指纹传感芯片，低功耗，高信噪比，可为用户提供安全快捷的指纹识别体验。指纹识别模组尺寸小，可为终端提供置于正反面的灵活ID设计。
SW552B芯片采用基于IBF™ 技术的先进自适应生物特征识辨算法，IBF™ 技术为信炜科技自主研发，支持小面积特征识别，可360度指纹录入及识别，更好地应对各种干湿环境下的触摸和残缺的指纹。SW552B芯片支持前置式盖板工艺，可提供适应于手机正面的完美解决方案，在保证有效指纹检测面积的同时尽可能的减小芯片面积，并支持按键功能设计，极高的信噪比提供了良好的抗干扰性能。
本例所述按压式指纹传感电路优选设置于FPC（柔性电路板）上，然后盖板通过金属环盖合在所述柔性电路板上，对所述按压式指纹传感电路进行封装和保护。
如图1所示，本例所述输出反馈回路301包括电容C6和电容C7，所述电容C7的一端连接至所述按压式指纹传感主控模块1的按压指环，所述电容C7的另一端通过电容C6连接至所述信号放大电路302。
本例所述信号放大电路302包括电阻R1、电子R2、电阻R3和三极管Q1，所述电阻R1的一端连接至所述按压式指纹传感主控模块1的主控芯片的电源管脚，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2的一端和三极管Q1的基极相连接，所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端均接地，所述电阻R3的另一端分别与所述三极管Q1的发射极和所述电容C6远离电容C7的一端相连接，所述三极管Q1的集电极连接至所述电容C7远离所述按压指环的一端。
本例所述LC谐振回路303包括电感L1和电容C8，所述电感L1的一端和电容C8的一端均连接至所述按压式指纹传感主控模块1的主控芯片的电源管脚，所述电感L1的另一端和电容C8的另一端均连接至所述三极管Q1的集电极。
图1至图3所示的电路工作原理如下：电阻R1、电阻R2和电阻R3构成三极管Q1的静态工作点，电阻R2可以根据实际灵敏度需要来设置具体的电阻值。L1和C8是LC谐振回路303。电容C6是正反馈电容，电容C7是信号输出接到NRING网络上并与按压指环（RING）相接。当按压指纹被唤醒接通电源瞬间LC谐振回路303里会产生充放电的衰减振荡电流信号，该衰减振荡电流信号通过电容C6在电阻R2上形成反馈送达电感L1的输入端。信号被放大后送回LC谐振回路303以弥补被衰减的信号。所以持续不断的震荡电流输出到NRING后当手指触摸会改变震荡频率，而且当手指按压越深震荡信号频率改变幅度越大，由于震荡频率较小且受环境影响极小，NRING网络端通过采集信号频率并与指纹未按压时的频率的差值即为按压力度模拟值，通过所述按压式指纹传感主控模块1做逻辑处理后即可转化为数字值，进而能够实现指纹反馈手指按压的压力值功能。
当然，图1至图3所示的是优选的电路实现方案，在实际应用中，可以根据实际需要进行电路的调整和修改。
如图2所示，本例所述按压式指纹传感主控模块1的主控芯片的接地管脚通过稳压管（D1）接地。
如图2至图4所示，本例所述按压式指纹传感主控模块1优选通过连接器模块2连接至SPI接口，所述按压式指纹传感主控模块1通过所述SPI接口连接至外部的控制器或处理器，所述控制器和处理器可以是单片机、CPU或是微控制器等。
SW552B芯片所在的按压式指纹传感电路作为从设备，通过SPI 接口与外部的控制器或处理器进行通信，由MOSI（从机数据输入）、MISO（从机数据输出）、SCLK（时钟）以及CSN（片选）等管脚与外部的控制器或处理器进行通信。
综上所述，本例通过增加压力反馈模块3，进而可实现按压指环反馈压力值的功能，为按压式指纹传感芯片实现压力值反馈提供了很好的硬件电路基础，提升了指纹传感检测的用户体验。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种按压式指纹传感电路，其特征在于，包括：按压式指纹传感主控模块、连接器模块和压力反馈模块，所述连接器模块和压力反馈模块分别与所述按压式指纹传感主控模块相连接；其中所述压力反馈模块包括输出反馈回路、信号放大电路和LC谐振回路，所述输出反馈回路和LC谐振回路分别与所述信号放大电路相连接，所述输出反馈回路和LC谐振回路分别与所述按压式指纹传感主控模块相连接。
2.根据权利要求1所述的按压式指纹传感电路，其特征在于，所述输出反馈回路与所述LC谐振回路相连接。
3.根据权利要求1或2所述的按压式指纹传感电路，其特征在于，所述输出反馈回路包括电容C6和电容C7，所述电容C7的一端连接至所述按压式指纹传感主控模块的按压指环，所述电容C7的另一端通过电容C6连接至所述信号放大电路。
4.根据权利要求3所述的按压式指纹传感电路，其特征在于，所述信号放大电路包括电阻R1、电子R2、电阻R3和三极管Q1，所述电阻R1的一端连接至所述按压式指纹传感主控模块的主控芯片的电源管脚，所述电阻R1的另一端分别与所述电阻R2的一端和三极管Q1的基极相连接，所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端均接地，所述电阻R3的另一端分别与所述三极管Q1的发射极和所述电容C6远离电容C7的一端相连接，所述三极管Q1的集电极连接至所述电容C7远离所述按压指环的一端。
5.根据权利要求4所述的按压式指纹传感电路，其特征在于，所述LC谐振回路包括电感L1和电容C8，所述电感L1的一端和电容C8的一端均连接至所述按压式指纹传感主控模块的主控芯片的电源管脚，所述电感L1的另一端和电容C8的另一端均连接至所述三极管Q1的集电极。
6.根据权利要求1或2所述的按压式指纹传感电路，其特征在于，所述按压式指纹传感主控模块的主控芯片的接地管脚通过稳压管接地。
7.根据权利要求1或2所述的按压式指纹传感电路，其特征在于，所述按压式指纹传感主控模块通过连接器模块连接至SPI接口。
8.根据权利要求7所述的按压式指纹传感电路，其特征在于，所述按压式指纹传感主控模块通过所述SPI接口连接至外部的控制器或处理器。
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