CN212256400U - 一种基于fpga的智能密码锁 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于FPGA的智能密码锁，涉及密码锁领域，包括有FPGA主控模块，与FPGA主控模块电连接的密码输入组件、报警组件、门锁组件和电源组件；密码输入组件包括有指纹识别模块、按键模块和WiFi接收控制模块；报警组件包括有声音报警模块和光电报警模块。本实用新型具有键盘输入、指纹输入、以及接收Wifi控制信号，并且可以远程对密码和指纹进行管理、设置和修改，当主控单元收到经身份认证的密码或指纹输入以及WIFI控制信号后，可以进行开锁，不需要布置网络线，安装方便。

Description

一种基于FPGA的智能密码锁
技术领域
本实用新型涉及密码锁领域，尤其涉及一种基于FPGA的智能密码锁。
背景技术
密码锁目前被广泛应用在家庭或办公场所的门禁系统，自动售货机、保险柜等场合。单纯的电子密码锁或指纹锁存在着密码形式单一，无法实现远程控制及进行门禁记录的目的。FPGA(Field－Programmable Gate Array现场可编程门阵列)，它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现，以硬件描述语言(HDL)所完成的电路设计，已经被广泛应用于电子、通信等领域。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷与不足，提供一种基于FPGA的智能密码锁，包括有FPGA主控模块，与所述FPGA主控模块电连接的密码输入组件、报警组件、门锁组件和电源组件；所述密码输入组件包括有指纹识别模块、按键模块和WiFi接收控制模块,所述指纹识别模块、所述按键模块和所述WiFi接收控制模块分别与所述FPGA主控模块电连接，且所述WiFi接收控制模块与所述FPGA主控模块通过UART接口连接；所述报警组件包括有声音报警模块和光电报警模块。
较佳地，所述声音报警模块为蜂鸣报警器，所述光电报警模块为LED灯组。
较佳地，还包括有显示组件，所述显示组件与所述FPGA主控模块电连接。
较佳地，还包括有储存组件，所述储存组件与所述FPGA主控模块电连接，所述储存组件内设置有密码信息单元和指纹信息单元。
较佳地，所述储存组件内还设置有人员身份信息单元。
较佳地，所述FPGA主控模块包括有CPU主控单元，与所述CPU主控单元电连接的身份识别单元和输出控制单元，所述输出控制单元与所述门锁组件连接；所述身份识别单元包括有按键识别单元、指纹识别单元和WiFi通讯单元。
较佳地，所述指纹识别单元内设置有光学指纹识别芯片，所述光学指纹识别芯片内置DSP运算单元，所述DSP运算单元内储存有指纹识别算法；所述指纹识别单元与所述FPGA主控模块通过UART接口连接。
较佳地，所述FPGA主控模块还包括有加密单元。
本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1、本实用新型提供的基于FPGA的智能密码锁，充分利用FPGA的可编程以及并行电路的特点，在传统电子密码锁的基础上，增加了指纹身份识别，报警，远程开锁等功能。具有安全性高，使用方便，易操作的优点，适合于家庭或者办公房间管理使用。
2、本实用新型提供的基于FPGA的智能密码锁，通过设置所述显示组件，可将密码或是指纹验证情况显示出来，便于使用者观看密码验证情况。
3、本实用新型提供的基于FPGA的智能密码锁，设置有所述储存组件，内置密码信息和指纹信息，使用者可远程或是现场修改密码或是指纹。
4、本实用新型提供的基于FPGA的智能密码锁，所述储存组件内还储存有人员身份信息，便于统计；且在使用时身份信息通过所述显示组件显示，便于操作者确认自己身份验证情况；还可记录通过验证或是为通过验证的操作者的指纹，以此记录每次门禁情况，并可同步发到用户手机和用户远程查看，方便用户进行管理和统计。
5、本实用新型提供的基于FPGA的智能密码锁，通过所述DSP运算单元能高效快速采集指纹图像并识别指纹特征。
6、本实用新型提供的基于FPGA的智能密码锁，通过设置所述加密单元，增强了密码锁的安全性。
7、本实用新型提供的基于FPGA的智能密码锁，还可通过经身份认证的WIFI端设置临时密码，供一次性开门使用，密码使用后失效。
附图说明
图1为本实用新型的原理结构示意图；
图2为本实用新型的所述FPGA主控模块的内部单元示意图；
图3为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
以下参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
如附图1，本实用新型提供了一种基于FPGA的智能密码锁，包括有FPGA主控模块，与FPGA主控模块电连接的密码输入组件、报警组件、门锁组件和电源组件；密码输入组件包括有指纹识别模块、按键模块和WiFi接收控制模块,指纹识别模块、按键模块和WiFi接收控制模块分别与FPGA主控模块电连接，且WiFi接收控制模块与FPGA主控模块通过UART接口连接，WiFi接收控制模块选择ATK-ESP8266模块，FPGA芯片选择Xilinx XC7A100T-1CSG324C；报警组件包括有声音报警模块和光电报警模块。本实用新型具有键盘输入、指纹输入、以及接收Wifi控制信号，并且可以远程对密码和指纹进行管理、设置和修改。当主控单元收到经身份认证的密码或指纹输入以及WIFI控制信号后，可以进行开锁，不需要布置网络线，安装方便。充分利用FPGA的可编程以及并行电路的特点，在传统电子密码锁的基础上，增加了指纹身份识别，报警，远程开锁等功能。具有安全性高，使用方便，易操作的优点，适合于家庭或者办公房间管理使用。
在本实施例中，声音报警模块为蜂鸣报警器，设置放大电路和FPGA主控模块的IO口相连；光电报警模块为LED灯组，包括有多个彩色LED灯，报警组件在工作时，蜂鸣报警器持续发出声音吸引人员听觉注意，且彩色LED灯组能吸引人员视觉注意，双重报警，保障报警工作的实效性。
在本实施例中，还包括有显示组件，即显示屏，显示屏与FPGA主控模块电连接，密码或是指纹验证情况通过显示屏显示出来，便于使用者观看密码验证情况。
在本实施例中，还包括有储存组件，储存组件与FPGA主控模块电连接，储存组件内设置有密码信息单元和指纹信息单元，使用者可远程或是现场修改密码或是指纹。
在本实施例中，储存组件内还设置有人员身份信息单元，储存有人员身份信息，便于统计；且在使用时身份信息通过显示组件显示，便于操作者确认自己身份验证情况；还可记录通过验证或是为通过验证的操作者的指纹，以此记录每次门禁情况，并可同步发到用户手机和用户远程查看，方便用户进行管理和统计。
如附图2，在本实施例中，FPGA主控模块包括有CPU主控单元，与CPU主控单元电连接的身份识别单元和输出控制单元，输出控制单元与门锁组件连接；身份识别单元包括有按键识别单元、指纹识别单元和WiFi通讯单元。
在本实施例中，指纹识别单元，内设置有选择AS608光学指纹识别芯片，AS608光学指纹识别芯片内置DSP运算单元，DSP运算单元内储存有指纹识别算法，能高效快速采集指纹图像并识别指纹特征；指纹识别单元与FPGA主控模块通过UART接口连接。
在本实施例中，FPGA主控模块还包括有加密单元，增强了密码锁的安全性。
如图3，在实际使用过程中，用户通过键盘输入、指纹验证或者Wifi远程传输的密码，系统进行密码校验，根据比对结果，FPGA主控模块通过I/O输出信号控制开锁电路或者报警电路，从而实现开锁或报警。进一步的，若密码校验不成功，则开始记录密码连续错误次数，达到设定值(如3次)后，提示非法闯入并声光报警，系统转入锁定状态，需要管理员输入正确的管理密码后，才可解除锁定。
因本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本实用新型的实施案例，应理解本实用新型不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型的精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (5)

1.一种基于FPGA的智能密码锁，其特征在于，包括有FPGA主控模块，与所述FPGA主控模块电连接的密码输入组件、报警组件、门锁组件和电源组件；
所述密码输入组件包括有指纹识别模块、按键模块和WiFi接收控制模块,所述指纹识别模块、所述按键模块和所述WiFi接收控制模块分别与所述FPGA主控模块电连接，且所述WiFi接收控制模块与所述FPGA主控模块通过UART接口连接；
所述报警组件包括有声音报警模块和光电报警模块；
所述FPGA主控模块包括有CPU主控单元，与所述CPU主控单元电连接的身份识别单元和输出控制单元，所述输出控制单元与所述门锁组件连接；
所述身份识别单元包括有按键识别单元、指纹识别单元和WiFi通讯单元；
还包括有储存组件，所述储存组件与所述FPGA主控模块电连接，所述储存组件内设置有密码信息单元和指纹信息单元；所述指纹识别单元内设置有光学指纹识别芯片，所述光学指纹识别芯片内置DSP运算单元，所述DSP运算单元内储存有指纹识别算法；
所述指纹识别单元与所述FPGA主控模块通过UART接口连接。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA的智能密码锁，其特征在于，所述声音报警模块为蜂鸣报警器，所述光电报警模块为LED灯组。
3.根据权利要求1所述的基于FPGA的智能密码锁，其特征在于，还包括有显示组件，所述显示组件与所述FPGA主控模块电连接。
4.根据权利要求3所述的基于FPGA的智能密码锁，其特征在于，所述储存组件内还设置有人员身份信息单元。
5.根据权利要求1所述的基于FPGA的智能密码锁，其特征在于，所述FPGA主控模块还包括有加密单元。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112927409A (zh) * 2021-01-27 2021-06-08 武汉鑫锦阳科技有限公司 基于物联网的智能门禁系统
CN114926922A (zh) * 2022-03-10 2022-08-19 珠海格力电器股份有限公司 智能门锁的控制方法、控制装置、智能门锁及存储介质

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