CN213399725U - 一种基于指纹识别的ic卡门禁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于指纹识别的IC卡门禁系统，包括单片机控制系统、门禁管理上位机、指纹采集校验模块、门闸控制器、电动门闸、报警装置及IC卡读写器，所述单片机控制系统电性连接所述指纹采集校验模块、所述IC卡读写器、所述报警装置以及所述门闸控制器，所述门闸控制器电性连接电动门闸，所述门禁管理上位机与所述单片机控制系统无线连接；本实用新型的有益效果是：解决了纸质门票的身份认证难题和传统钥匙易丢失问题，并且实现了“人卡合一”的计算机管理，也提高了安全性、可靠性、方便性。

Description

一种基于指纹识别的IC卡门禁系统

技术领域

本实用新型涉及门控制技术，尤其涉及指纹识别的IC卡门禁控制系统。

背景技术

日常生活中，我们大多采用钥匙以及钥匙扣等等传统方式对门进行开关、上锁操作，而且目前的门禁系统也还采用“用户名和密码”的方法。钥匙、钥匙扣或者输入密码等方式存在安全隐患，一旦丢失、被复制、被盗取会造成一定损失；另外旅游景点等人流量较大的场所，目前还采用传统的纸质票的方式，这种方式既需大量的工作人员维持秩序，还需持票者进行排队等待人工验证，造成了时间上的浪费。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于指纹识别的IC卡门禁系统，解决了纸质门票认证难的问题也解决了传统钥匙易遗失、易被盗取等的问题。

(二)技术方案

为了实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种基于指纹识别的IC卡门禁系统，包括单片机控制系统、门禁管理上位机、指纹采集校验模块、门闸控制器、电动门闸、报警装置以及IC卡读写器，所述单片机控制系统电性连接所述指纹采集校验模块、所述IC卡读写器、所述门闸控制器、所述门闸控制器以及所述报警装置，所述门闸控制器电性连接所述电动门闸，所述门禁管理上位机与所述单片机控制系统无线连接；

所述指纹采集校验模块用于采集用户手指完整的数字指纹图像，从中提取特征生物代码，自动指纹校验对用户身份进行认证；

所述门闸控制器用于控制所述电动门闸；

所述电动门闸用于控制门的开关；

所述报警装置用于当用户手指指纹多次比对均不成功或有人非法进入门禁系统时进行报警；

所述单片机控制系统用于协调系统各项工作，完成IC卡读写，指纹采集和验证命令的发送和通过所述门闸控制器对所述电动门闸进行控制。

优选地，所述指纹采集验证模块、所述IC卡读写器、所述单片机控制系统安装于箱体之中。

优选地，所述指纹采集校验模块采用数字指纹采集校验模块，所述数字指纹采集校验模块包括光电感应式传感器板、一个32位CPU、动态随机存储器、闪存以及可编程逻辑器件，所述32位CPU分别与所述光电感应式传感器、所述动态随机存储器、所述闪存以及所述可编程逻辑器件电连接。

优选地，所述数字指纹指纹采集校验模块通过RS-23电缆接口与所述单片机控制系统相连，并接进行数字图像的采集以及指纹鉴定。

优选地，所述IC卡读写器采用电动式入出卡控制结构。

优选地，所述单片机系统包括IC卡接口、辊轴控制、指纹仪接口、系统 LCD显示和外围存储器扩展接口以及系统电源。

优选地，所述门禁管理PC机用于完成门票管理和发卡。

优选地，指纹识别的IC卡门禁系统还包括与IC读卡器连接的指纹IC卡，所述指纹IC卡用于记录用户生物指纹特征值的存储IC卡。

优选地，指纹识别的IC卡门禁系统还包括与所述单片机控制系统电连接的图像采集模块，用于获取用户的面部和头部图像信息。

优选地，指纹识别的IC卡门禁系统还包括与所述单片机控制系统电连接的检测模块，所述检测模块为人体接近传感器，所述人体接近传感器设置于门禁系统中，用以响应人体与门禁系统距离小于设定值时，输出使用检测信号。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果：将成熟的指纹生物识别技术和IC卡技术的电子门禁系统相结合，解决了门禁系统中身份认证问题和纸质门票带来的不便利，减少了安全隐患，具有灵活性强、可靠性好和安全性高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的指纹IC卡门禁框图。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示的一种基于指纹识别的IC卡门禁系统，包括单片机控制系统、门禁管理上位机、指纹采集校验模块、检测模块、报警装置、图像采集模块、门闸控制器、电动门闸、IC卡读写器，单片机控制系统电性连接指纹采集校验模块、IC卡读写器、检测模块、报警装置、图像采集模块以及门闸控制器，所述门闸控制器电连接所述电动门闸，所述门禁管理上位机与所单片机控制系统无线连接。

单片机控制系统用于协调系统各项工作，完成IC卡读写，指纹采集和验证命令的发送，通过门闸控制器进而对电动门闸执行机构控制。它是核心，包括IC卡接口、辊轴控制、指纹仪接口、系统LCD显示和外围存储器扩展接口以及系统电源，负责协调指纹识别的IC卡门禁系统的各项工作，根据用户要求实现各种控制逻辑，同时采用了128*64点阵型LCD显示当前状态，可以根据面板输入进行运行模式切换等工作。

指纹采集校验模块用于采集完整的数字指纹图像，从中提取特征生物代码自动进行指纹校验对用户，指纹采集校验模块采用数字指纹采集校验模块，所数字指纹采集校验模块包括光电感应式传感器板、一个32位CPU、动态随机存储器、闪存以及可编程逻辑器件，32位CPU分别与光电感应式传感器、动态随机存储器、闪存以及可编程逻辑器件电连接，数字指纹采集校验模块通过RS-232电缆接口与单片机控制系统连接，并进行数字图像的采集以及指纹鉴定。

具体的，指纹采集校验模块与单片机控制系统连接可以实现以下功能。首先，能采集完整的数字指纹图像，从中提取生物代码，传输给单片机系统；其次能够自动进行指纹鉴定，并将指纹校验结果传输给单片机控制系统。

IC卡读写器采用电动式入出卡控制结构。电动式入出卡控制结构是直接与IC卡接触的机电装置，是CPU对IC卡进行读取、写入的桥梁。

指纹采集校验模块、IC卡读写器、单片机控制系统安装于箱体之中，共同形成一个独立的身份验证和出、入控制终端。它可以独立于计算机完成第一次用户指纹提取、写入和再次使用时的身份验证以及逻辑判断等基本操作。

门闸控制器用于对电动门闸的控制，电动门闸采用的是三辊电动门闸，是门禁系统的执行机构，通过单片机控制系统控制其开、关。

门禁管理上位机，用于完成门票管理和发卡两个功能。门票管理是实现门票记录、查询、统计工作，发卡是将卡片发给用户之前，需要由发卡机构将卡片的应用序列号、密码、允许使用天数的基本信息写入IC卡内。

门禁管理上位机可以是智能手机、iPad、PC机。本实用新型优选门禁管理PC来完成数据采集工作。

指纹IC卡，指纹IC卡用于记录用户生物指纹特征值和其他信息值的存储IC卡。在门禁系统中指纹IC卡是唯一的电子门票。

检测模块设置为人体接近传感器，人体接近传感器设置于门禁系统中门的上方。人体接近传感器的覆盖范围覆盖整个门禁系统，从而使用户的手指靠近指纹采集校验模块时，人体接近传感器感应到人体信息以输出检测信号。

图像采集模块设置于门禁系统中门的上方，用于采集用户头部和面部的图像信息。

报警装置设置于门禁系统中门的上方，用于用户指纹多次指纹比对均失败和有人非法进入时，报警装置发出警报。

具体的，报警装置包括蜂鸣器，可以通过蜂鸣器进行声音警报，也可以包括LED灯，通过灯光进行警报。

进一步地，人体接近传感器先检测门禁系统周围是否有人，若有人单片机控制系统工作，用户再将卡插入IC卡读写器，将指纹通过指纹采集校验模块将指纹生物特征传至单片机控制系统，再通过IC卡读写器将用户的指纹生物特征信息与指纹IC卡中的生物特征信息进行比对，匹配成功与否决定着电动闸门是否开启。

具体实施时，人体接近传感器检测到门禁系统覆盖范围内有人时，单片机控制系统工作，用户将指纹IC卡插入IC卡读卡器，再将手指伸至光电感应式传感器板上，光电感应式传感器会进行指纹的采集，从采集的完整的数字指纹图像提取特征生物代码，将提取的生物代码传给单片机控制系统。

用户第一次使用时，门禁系统提取指纹并将当时时间写入卡中，通过单片机系统将指纹特征代码信息传递给门禁管理上位机进而完成制卡发卡；

若不是第一次使用时，指纹采集校验模块自动进行指纹鉴定，将提取指纹采集图像特征与数字指纹特征生物代码信息存储在闪存中，再与预存在指纹 IC卡中的用户特征生物代码信息自动比较，将指纹校验的结果按占一定的传输规程传递给单片机控制系统，由单片机控制系统通过门闸控制器进而控制电动门闸的开启与否。若用户指纹匹配成功，门开启；若指纹比对失败均三次失败，图像采集模块进行头部及面部信息采集，报警装置发出警报，门不开启。

在旅游景点处，游客购买门票后提前将指纹录入门禁管理PC机中，门禁管理PC机将制成指纹IC卡。当游客进入门禁系统时，人体接近传感器检测到有人将信息传递给单片机控制系统，游客把指纹IC卡插入IC卡读卡器，随后将手指放至在光电式传感器板上，采集到的指纹特征信息与指纹IC卡中的指纹生物特征信息进行比对，比对成功门开启。

当有游客非法进入时，门禁系统的图像采集模块将该游客的面部和头部图像信息进行采集，报警装置的蜂鸣器和LED灯同时进行声音警报和灯光警报，告知景点处的工作人员有游客非法闯入。

应当说明的是，本实用新型所述的实施方式仅仅是实现本实用新型的优选方式，对属于本实用新型整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，包括：单片机控制系统、门禁管理上位机、指纹采集校验模块、门闸控制器、电动门闸、报警装置及IC卡读写器，所述单片机控制系统电性连接所述指纹采集校验模块、所述IC卡读写器、所述门闸控制器以及所述报警装置，所述门闸控制器电性连接电动门闸，所述门禁管理上位机与所述单片机控制系统无线连接；

所述指纹采集校验模块用于采集用户手指完整的数字指纹图像，从中提取特征生物代码，自动指纹校验对用户身份进行认证；

所述门闸控制器用于控制所述电动门闸；

所述电动门闸用于控制门的开关；

所述报警装置用于当用户手指指纹多次比对均不成功或有人非法进入门禁系统时进行报警；

所述单片机控制系统用于协调系统各项工作，完成IC卡读写，指纹采集和验证命令的发送和通过所述门闸控制器对所述电动门闸进行控制。

2.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，所述指纹采集验证模块、所述IC卡读写器、所述单片机控制系统安装于箱体之中。

3.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，所述指纹采集校验模块采用数字指纹采集校验模块，所述数字指纹采集校验模块包括光电感应式传感器板、一个32位CPU、动态随机存储器、闪存以及可编程逻辑器件，所述32位CPU分别与所述光电感应式传感器、所述动态随机存储器、所述闪存以及所述可编程逻辑器件电连接。

4.根据权利要求3所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，所述数字指纹指纹采集校验模块通过RS-232电缆接口与所述单片机控制系统相连接，并进行数字图像的采集以及指纹鉴定。

5.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，所述IC卡读写器采用电动式入出卡控制结构。

6.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，所述单片机系统包括IC卡接口、辊轴控制、指纹仪接口、系统LCD显示和外围存储器扩展接口以及系统电源。

7.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，所述门禁管理上位机用于完成门票管理和发卡。

8.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，还包括与所述IC卡读写器电连接的指纹IC卡，所述指纹IC卡用于记录用户生物指纹特征值的存储IC卡。

9.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，还包括与所述单片机控制系统电连接的图像采集模块，所述图像采集模块用于获取用户的面部和头部图像信息。

10.根据权利要求1所述的基于指纹识别的IC卡门禁系统，其特征在于，还包括与所述单片机控制系统电连接的检测模块，所述检测模块为人体接近传感器，所述人体接近传感器设置于门禁系统中，用以响应人体与门禁系统距离小于设定值时，输出使用检测信号。

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