CN211827386U - 一种指纹防盗门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种指纹防盗门禁系统，涉及门禁安全技术领域。该系统包括通信连接的门内系统和门外系统，门内系统连接电磁锁，门内系统和门外系统均连接有电源模块，门内系统包括主控芯片及连接主控芯片的内键盘模块和LCD显示屏，门外系统包括指纹算法芯片、外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、高清摄像模块和磁卡识读模块，指纹识别模块与指纹算法芯片连接，外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、高清摄像模块和磁卡识读模块均与主控芯片连接。本实用新型的指纹防盗门禁系统通过多种识别组合，整体安全性高，同时可以兼顾盲人使用。

Description

一种指纹防盗门禁系统

技术领域

本实用新型涉及身份识别电路领域，具体涉及一种适用于指纹识别、门禁等领域的指纹防盗门禁系统。

背景技术

门禁系统作为智能建筑中的重要单元越来越得到重视。门禁系统又称门禁出入口自动化管理系统，涉及电子、机械、光学、计算机技术、通信技术和生物技术等诸多新技术领域，具有对门户出入控制、报警等多种功能。现有的门禁系统较为单一，多采用刷卡与密码验证的方式验证身份，验证方式不够灵活，难以真正起到保证安全的作用，且功耗较大，安全性不高。

实用新型内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种适用于指纹识别、门禁等领域的指纹防盗门禁系统。

本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种指纹防盗门禁系统，包括通信连接的门内系统和门外系统，所述门内系统连接电磁锁，所述门内系统和所述门外系统均连接有电源模块，所述门内系统包括主控芯片及连接所述主控芯片的内键盘模块和LCD 显示屏，所述门外系统包括指纹算法芯片、外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、高清摄像模块和磁卡识读模块，所述指纹识别模块与所述指纹算法芯片连接，所述外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、高清摄像模块和磁卡识读模块均与所述主控芯片连接。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述门外系统还包括一实体框架，所述实体框架包括嵌入在入户门的门外安装槽中的嵌入盒体，以及与所述嵌入盒体连接的面板，所述面板内设有电路板，所述指纹算法芯片、外键盘模块、指纹识别模块、报警器、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块、高清摄像模块和磁卡识读模块集成在所述电路板上。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述面板的表面设有格栅式的报警窗、摄像窗、红外感应窗、磁卡槽、指纹识别窗和外键盘窗，所述报警器、高清摄像模块、红外传感器模块、磁卡识读模块、指纹识别模块和外键盘窗分别对应在所述报警窗、摄像窗、红外感应窗、磁卡槽、指纹识别窗和外键盘窗的位置处。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述环境传感器模组包括湿度传感器和温度传感器，所述压力传感器设置在所述面板与所述嵌入盒体的连接面之间。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述嵌入盒体的两侧端面设有凸起式的定位钉头。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述外键盘模块包括键盘面板，所述键盘面板上设置有若干按键，所述按键的键面标识有识别字符以及成型在所述按键的键面上的盲人识别触点。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述按键包括数字按键和功能按键，所述识别字符包括阿拉伯数字和英文字母，所述数字按键的键面上标识阿拉伯数字，所述功能按键的键面上标识英文字母。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述门内系统嵌入式设置在所述入户门的门内安装槽中。

优选地，在上述的指纹防盗门禁系统中，所述主控芯片的型号为STM32F103 ，所述指纹算法芯片的型号为BRD501。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的指纹防盗门禁系统通过设置门内系统和门外系统，由门外系统对外进行识别，在感应到红外人体信号后，启动外键盘模块、指纹识别模块、高清摄像模块和磁卡识读模块，在保证安全的同时能够降低功耗，同时加强了安全性。设置的压力传感器可起到防暴力拆除的作用，进一步增强门禁系统的使用安全性，提高了门禁系统的整体性能，从而保护用户财产的安全。另外，外键盘模块采用识别字符结合盲人识别触点，可以兼顾盲人使用。

附图说明

图1为本实用新型的模块框图；

图2为本实用新型所述实体框架的立体图；

图3为本实用新型所述实体框架的爆炸图；

图4为本实用新型所述外键盘模块的结构图；

图5为本实用新型的门内系统和门外系统对应在入户门的安装位置；

图6为本实用新型所述门内系统和门外系统的认证流程图。

具体实施方式

为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1和图5所示，本实用新型的实施例公开了一种指纹防盗门禁系统，该门禁系统包括通信连接的门内系统100和门外系统200，门内系统100连接电磁锁300，用于向电磁锁300发出开关控制信号，以控制门的开启。门内系统100和门外系统200均连接有电源模块400，电源模块400设置在入户门301的门内一侧，采用可充电电池。门内系统100包括主控芯片及连接主控芯片的内键盘模块和LCD 显示屏，LCD 显示屏可显示电量。门外系统200包括指纹算法芯片、外键盘模块13、指纹识别模块115、报警器111、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块113、高清摄像模块112和磁卡识读模块114。指纹识别模块115与指纹算法芯片连接，外键盘模块13、指纹识别模块115、报警器111、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块113、高清摄像模块112和磁卡识读模块114均与主控芯片连接，用于传送相应的感应信号或接收相应的控制指令信号。

优选地，如图2和图3所示，在本实用新型的优选实施例中，门外系统200还包括一实体框架1，该实体框架1包括嵌入在入户门100的门外安装槽201中的嵌入盒体11，以及与嵌入盒体11连接的面板12。面板12内设有电路板15，指纹算法芯片、外键盘模块13、指纹识别模块115、报警器111、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块113、高清摄像模块112和磁卡识读模块114集成在电路板15上。面板12的表面设有格栅式的报警窗121、摄像窗122、红外感应窗123、磁卡槽124、指纹识别窗125和外键盘窗，报警器111、高清摄像模块112、红外传感器模块113、磁卡识读模块114、指纹识别模块115和外键盘窗分别对应在报警窗121、摄像窗122、红外感应窗123、磁卡槽124、指纹识别窗125和外键盘窗的位置处。

具体地，在本实用新型的优选实施例中，环境传感器模组包括湿度传感器和温度传感器，湿度及温度显示在门内系统100的LCD 显示屏上，压力传感器设置在面板12与嵌入盒体11的连接面之间。为加强安装的牢固性，嵌入盒体11的两侧端面设有凸起式的定位钉头116，卡接在入户门301的门外安装槽201的槽壁上。

进一步地，如图4所示，外键盘模块13包括键盘面板131，键盘面板131上设置有若干按键132，按键132的键面标识有识别字符以及成型在按键132的键面上的盲人识别触点133。按键132包括数字按键和功能按键，识别字符包括阿拉伯数字和英文字母，数字按键的键面上标识阿拉伯数字，功能按键的键面上标识英文字母，在方便普通用户使用的同时也可以兼顾盲人使用。为进一步保证安全性，门内系统100嵌入式设置在入户门301的门内安装槽101中。在本实用新型的优选实施例中，主控芯片的型号为STM32F103 ，所述指纹算法芯片的型号为BRD501。

门外系统200用于对访问者身份的判断，同时对门外系统200中的红外传感器模块113进行管理，在检测到有人时自动将指纹识别模块115由待机状态恢复到工作状态。在密码输入发生错误且超过3次，门外系统200就会触发警报，随后只有当密码验证、指纹验证均成功以后才能够完成开关门。

为保证信息的安全性，在进入门内系统100时，须以指纹验证的方式完成权限认证，然后进入LCD 显示屏的设置界面，根据需要，在内键盘模块上通过相应按键选择恢复数据、指纹修改、指纹增删、密码修改等权限操作项。

门外系统200包含指纹识别功能和红外识别功能，其中，指纹识别功能包括获取指纹信息、删除指纹信息、验证指纹信息、添加指纹信息，红外识别功能用于对门外系统附近的人进行检测，将获取的数据通过传输，进入指纹识别模块中，实现对指纹的识别控制与管理。指纹算法芯片与主控芯片连接，指纹算法芯片与主控芯片设有身份认证机制。出厂后的每次系统上电，主控芯片与指纹算法芯片首先需要进行互相身份绑定认证，只有当身份绑定认证成功后才能进入下一步。身份绑定认证过程是将主控芯片与指纹算法芯片中根密钥生成的认证数据进行对比，对比成功才能完成认证，使指纹算法芯片与主控芯片相互进行唯一的身份绑定认证，从而排除了非法用户通过置换指纹算法芯片获取主控芯片数据的可能性。

如图6所示，主控芯片与指纹算法模块之间还设有安全通信机制，该安全通信机制包括步骤：

S1、发送随机数，主控芯片发送16Byte随机数RN1到指纹算法芯片，指纹算法芯片发送16Byte随机数RN2到主控芯片；

S2、获取认证数据，指纹算法芯片将随机数RN1与根密钥进行异或运算操作得到的数值作为密钥，对根密钥进行SM4加密运算得到认证数据，之后指纹算法芯片将认证数据发送到主控芯片进行校验对比，主控芯片将随机数RN2与根密钥进行异或运算操作得到的数值作为密钥，对根密钥进行SM4加密运算得到认证数据，之后主控芯片将认证数据发送到指纹算法芯片进行校验对比；

S3、对比认证数据，主控芯片和指纹算法芯片均对自身计算出的认证数据与收到的认证数据进行对比，相同则认证通过，不同则认证失败，认证通过后开始生成会话密钥用于主控芯片与指纹算法芯片间的通信；

S4、会话密钥生成，指纹算法芯片与主控芯片都将随机数RN1与随机数RN2进行异或运算操作得到的数值作为密钥，对随机数RN2再进行SM4加密运算得到会话密钥。

主控芯片与指纹算法芯片间的指令使用会话密钥并经过SM4加密传输，每次上电后的会话密钥均由不同随机数运算生成。会话密钥存储在RAM中，在指纹算法芯片掉电时，该会话密钥随之丢失，用于在最大程度上降低了通信指令被非法用户截取并破解的可能性。

综上所述，本实用新型的指纹防盗门禁系统通过设置门内系统和门外系统，由门外系统对外进行识别，在感应到红外人体信号后，启动外键盘模块、指纹识别模块、高清摄像模块和磁卡识读模块，在保证安全的同时能够降低功耗，同时加强了安全性。设置的压力传感器可起到防暴力拆除的作用，进一步增强门禁系统的使用安全性，提高了门禁系统的整体性能，从而保护用户财产的安全。另外，外键盘模块采用识别字符结合盲人识别触点，可以兼顾盲人使用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。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的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种指纹防盗门禁系统，其特征在于，包括通信连接的门内系统(100)和门外系统(200)，所述门内系统(100)连接电磁锁(300)，所述门内系统(100)和所述门外系统(200)均连接有电源模块(400)，所述门内系统(100)包括主控芯片及连接所述主控芯片的内键盘模块和LCD显示屏，所述门外系统(200)包括指纹算法芯片、外键盘模块(13)、指纹识别模块(115)、报警器(111)、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块(113)、高清摄像模块(112)和磁卡识读模块(114)，所述指纹识别模块(115)与所述指纹算法芯片连接，所述外键盘模块(13)、指纹识别模块(115)、报警器(111)、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块(113)、高清摄像模块(112)和磁卡识读模块(114)均与所述主控芯片连接。

2.根据权利要求1所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述门外系统(200)还包括一实体框架(1)，所述实体框架(1)包括嵌入在入户门(301)的门外安装槽(201)中的嵌入盒体(11)，以及与所述嵌入盒体(11)连接的面板(12)，所述面板(12)内设有电路板(15)，所述指纹算法芯片、外键盘模块(13)、指纹识别模块(115)、报警器(111)、环境传感器模组、压力传感器、红外传感器模块(113)、高清摄像模块(112)和磁卡识读模块(114)集成在所述电路板(15)上。

3.根据权利要求2所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述面板(12)的表面设有格栅式的报警窗(121)、摄像窗(122)、红外感应窗(123)、磁卡槽(124)、指纹识别窗(125)和外键盘窗，所述报警器(111)、高清摄像模块(112)、红外传感器模块(113)、磁卡识读模块(114)、指纹识别模块(115)和外键盘窗分别对应在所述报警窗(121)、摄像窗(122)、红外感应窗(123)、磁卡槽(124)、指纹识别窗(125)和外键盘窗的位置处。

4.根据权利要求2所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述环境传感器模组包括湿度传感器和温度传感器，所述压力传感器设置在所述面板(12)与所述嵌入盒体(11)的连接面之间。

5.根据权利要求2所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述嵌入盒体(11)的两侧端面设有凸起式的定位钉头(116)。

6.根据权利要求2所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述外键盘模块(13)包括键盘面板(131)，所述键盘面板(131)上设置有若干按键(132)，所述按键(132)的键面标识有识别字符以及成型在所述按键(132)的键面上的盲人识别触点(133)。

7.根据权利要求6所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述按键(132)包括数字按键和功能按键，所述识别字符包括阿拉伯数字和英文字母，所述数字按键的键面上标识阿拉伯数字，所述功能按键的键面上标识英文字母。

8.根据权利要求2所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述门内系统(100)嵌入式设置在所述入户门(301)的门内安装槽(101)中。

9.根据权利要求1所述的指纹防盗门禁系统，其特征在于，所述主控芯片的型号为STM32F103，所述指纹算法芯片的型号为BRD501。

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