CN209028630U - 电容式指纹采集仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及指纹采集仪技术领域，具体的说是一种电容式指纹采集仪，包括装置壳体、指纹采集模块；所述的指纹采集模块固定在装置壳体上，便于产品镶嵌在其他产品上；所述的指纹采集模块框图由T1接口电路、T2电源电路、T3 MCU主控电路、T4传感器电路组成；实现了指纹图像数据采集、指纹图像数据密文传送、双通讯端口输出、嵌入式设计功能；电源电路为其他电路提供电源，传感器电路采集用户的指纹图像数据、在MCU主控电路内生成指纹图像密文数据，并将其输出到串行、USB接口电路。

Description

电容式指纹采集仪

技术领域

本实用新型涉及指纹采集仪技术领域，具体为一种电容式指纹采集仪。

背景技术

指纹，是手指表皮上突起的纹线，是遗传与环境共同作用产生的，具有各不相同，终生不变的特性，指纹重复率极小，约为150亿分之一，故其称为“人体身份证”。

将用户的指纹信息采集、转换为图像信号的装置称为指纹采集模块，目前指纹采集模块主要有以下三类：1光学指纹采集模块、2超声指纹采集模块、3电容指纹采集模块；光学指纹采集模块缺陷为在强光照射下不能采集有效的指纹信息、不能对干手指进行有效的采集；超声指纹采集模块缺陷为采集时间长、价格昂贵；电容指纹模块可以很好的解决上述缺陷。

现有的电容指纹模块存在下列问题，在传送数据时采用的是明文数据，指纹信息容易被非法获取，使用户隐私外泄；输出数据格式单一，只支持USB方式或串口方式不利于第三方做嵌入式开发，如何发明一种电容式指纹采集仪来解决这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型的目的在于提供一种电容式指纹采集仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型的技术方案是：一种电容式指纹采集仪，包括装置壳体、指纹采集模块，所述的指纹采集模块固定在装置壳体上，所述的指纹采集模块由T1接口电路、T2电源电路、T3 MCU主控电路、T4传感器电路组成；还包括为其他电路提供电源的电源电路，以及采集用户指纹图像数据传感器电路、生成指纹图像密文数据的MCU主控电路、并将其输出到串行接口、USB接口电路。

优选的，所述的USB接口电路提供VDDIN信号连接到电源电路，电源电路输出VCC_33信号到MCU主控电路与传感器电路；所述的MCU主控电路与传感器电路通过SPI端口，进行数据通讯，获取指纹图像明文数据；所述的MCU主控电路对明文数据进行加密，再通过串行总线、USB总线输出指纹图像密文数据到接口电路，供第三方做嵌入式开发。

优选的，所述的USB接口电路的电源端与电源电路的输入端与连接，提供电源信号；

优选的，所述的电源电路的输出端与MCU主控电路、传感器电路的供电端电连接，提供电源信号；

优选的，所述的MCU主控电路的端口端与接口电路的串口端电连接，传送指纹密文串行通信数据；

优选的，所述的MCU主控电路的USB端与接口电路的USB端口电连接，传送指纹密文USB通信数据；

优选的，所述的SPI端与传感器电路的SPI端电连接，接收指纹明文图像数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型输出的是指纹图像密文数据，可靠性高，保护了用户隐私；

2、本实用新型具有串口、USB端口两种数据输出格式，有利于产品软件嵌入；

3、本实用新型结构简单、体积小巧，有利于装置的硬件嵌入；

4、应用本实用新型，缩短产品开发周期，提高研发效率，节省了人力成本。

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为本实用新型的系统结构框图；

图2为本实用新型的指纹采集模块系统框图；

图3为本实用新型的电源电路图；

图4为本实用新型的MCU主控电路图；

图5为本实用新型的接口电路图；

图6为本实用新型的传感器电路图。

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。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种电容式指纹采集仪，包括装置壳体、指纹采集模块如图1所示；所述的指纹采集模块固定在装置壳体上，便于产品镶嵌在其他产品上；所述的指纹采集模块框图如图1所示由T1接口电路、T2电源电路、T3 MCU主控电路、T4传感器电路组成；实现了指纹图像数据采集、指纹图像数据密文传送、双通讯端口输出、嵌入式设计功能；电源电路为其他电路提供电源，传感器电路采集用户的指纹图像数据、在MCU主控电路内生成指纹图像密文数据，并将其输出到串行接口、USB接口电路。

本实用新型所述的USB接口电路由通用连接器J1、ESD管D1组成；其中的GND网络与J1的接地端、D1的接地端电连接，提供接地信号；VDD_IN网络与J1的输入端、D1的一端电连接，提供电源信号；J1的串行端口接收端、发送端、USB_D_P端、USB_D_N端、CHIP_RST端、GPIO_24端分别与U2主控芯片的串行端口电接收端UART_RX、发送端UART_TX端、USB_D_P端、USB_D_N端、GPIO_24端、CHIP_RST端电连接，传送指纹图像密文数据。

本实用新型所述的MCU主控电路由主控芯片U2组成；其中VCC_33网络与U2的电源端电连接，提供电源信号；GND网络与U2的接地端电连接，提供接地信号；U2的串行数据端13脚、14脚分别与J1的UART_TX、UART_RX端电连接上，进行串行数据交互，传送指纹图像密文数据；U2的USB数据端9脚、10脚分别与J1的USB_D_N、USB_D_P端电连接，进行USB数据交互，传送指纹图像密文数据；U2的复位端15脚与J1的CHIP_REST端电连接； U2的SPI端口SPI1_SCLK、 SPI_MISO、SPI1_MOSI、SPI_SCLK分别与U3的A0、D0、RDB、WRB端电连接，进行SPI数据交互，传送指纹图像明文数据；U2的通用IO与J1的NRST端电连接。

本实用新型所述的传感器电路由指纹传感器U3、ESD管D2组成；其中VCC_33网络与U3电源端电连接，提供电源信号；GND网络与U3的接地端电连接，提供接地信号；U3的SPI接口D0端、A0端、RDB端、NRST端、WRB端分别与U2的SPI接口D0端、A0端、RDB端、NRST端、WRB端电连接，将采集的指纹图像明文数据传送到U2芯片。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种电容式指纹采集仪，包括装置壳体、指纹采集模块，其特征在于：所述的指纹采集模块固定在装置壳体上，所述的指纹采集模块由T1接口电路、T2电源电路、T3 MCU主控电路、T4传感器电路组成；还包括为其他电路提供电源的电源电路，以及采集用户指纹图像数据传感器电路、生成指纹图像密文数据的MCU主控电路、并将其输出到串行端口的USB接口电路。

2.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集仪，其特征在于：所述的USB接口电路提供VDDIN信号连接到电源电路，电源电路输出VCC_33信号到MCU主控电路与传感器电路；所述的MCU主控电路与传感器电路通过SPI端口；所述的MCU主控电路对明文数据进行加密，再通过串行总线、USB总线输出指纹图像密文数据到接口电路。

3.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集仪，其特征在于：所述的USB接口电路的电源端与电源电路的输入端与连接。

4.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集仪，其特征在于：所述的电源电路的输出端与MCU主控电路、传感器电路的供电端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集仪，其特征在于：所述的MCU主控电路的端口端与接口电路的串口端电连接。

6.根据权利要求1所述的一种电容式指纹采集仪，其特征在于：所述的MCU主控电路的USB端与接口电路的USB端口电连接。

7.根据权利要求2所述的一种电容式指纹采集仪，其特征在于：所述的SPI端与传感器电路的SPI端电连接。