CN2429595Y - 无线指纹锁 - Google Patents

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王欣
张春晖
王学成
王彦林
王铁丰
刘湖
谷广森
王太林
隋振贵
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Abstract

无线指纹锁。由指纹采集仪、中央处理电路、人机交互部件和锁具执行机构四部分组成,中央处理电路由数字信号处理器、快速异步静态存储器、慢速非易失存储器、译码电路、人机交互接口、指纹采集接口和无线电发射电路构成,锁具执行机构由无线电接收电路、锁具驱动电路和锁具组成。本实用新型指实现指纹识别系统小型化,具有体积小、重量轻、成本低、功能全、用途广的优点,本实用新型特别适用于建筑物的“外门”。

Description

无线指纹锁
本实用新型属于指纹识别锁控门禁技术，涉及活体指纹采集仪、数字信号处理电路和电控锁具。
随着人们生活水平的不断提高和电子信息技术的不断发展，锁具将向高科技方向发展，如磁卡锁，但磁卡锁相对于机械钥匙锁仅仅是钥匙的形状发生了变化，携带不便、易丢失的问题仍末解决。人的指纹具有唯一性和稳定性，是一种准确的身份鉴别标志，现代信息技术的发展使利用指纹作为锁具成为可能。但目前大多数指纹识别产品均以计算机作为主机进行指纹图像识别及处理，体积较大，难以用于锁控门禁装置。
本实用新型的目的在于提供一种体积小，成本低，用于作为楼道门锁的无线指纹锁。
本实用新型的目的是通过附图所示的技术方案实现的，它包括一个指纹采集仪，本实用新型由指纹采集仪、中央处理电路、人机交互部件和锁具执行机构四部分组成，其中中央处理电路由数字信号处理器、快速异步静态存储器、慢速非易失存储器、译码电路、人机交互接口、指纹采集接口和无线电发射电路构成；三片高速异步SRAM芯片构成快速异步静态存储器，通过数据总线和地址总线与数字信号处理器(DSP)相接；两片FLASH芯片构成慢速非易失存储器，通过数据总线和地址总线与数字信号处理器相接；译码电路由双二-四译码器组成，译码器的脚2、3、14、1、15与地址总线A14、A15、A17、数字信号处理器的脚119、脚123相接(见图6)；人机交互接口由双四路信号驱动器U3和八D锁存器U21构成，通过数据总线与数字信号处理器相接，J10、J13、J15三个连接器与人机交互部件液晶显示屏、键盘、发光管和报警器相接；指纹采集接口由连接器J11、J12组成，连接器的管脚与地址总线、数据总线相接；无线电发射电路通过串行通讯线路与数据信号处理器相接；指纹采集仪的CMOS传感器通过指纹采集接口与数据总线和地址总线相接，锁具执行机构由无线电接收电路、锁具驱动电路及锁具组成，通过无线电信号与中央处理电路的无线电发射电路相联系。
实用新型的工作动态过程如下：当手指按在指纹采集仪的窗口上时，由指纹采集仪捕获到指纹图像，送到中央处理电路，由中央处理电路完成指纹特征提取和与已存指纹特征点的对比，如对比成功，发出无线电信号，驱动锁具执行机构开锁，人机交互部件与中央数据处理器实现指纹的存储、删除管理。
本实用新型实现了脱离计算机的小型指纹识别系统，具有体积小、重量轻、成本低、功能全、用途广的优点，本实用新型特别适用于建筑物的“外门”，如居民住宅的楼道门。
附图1为本实用新型结构原理图；
附图2为数字信号处理器电路原理图；
附图3为快速异步静态存储器电路原理图；
附图4为指纹采集仪结构原理图；
附图5为慢速非易失存储器电路原理图；
附图6为译码电路原理图；
附图7为人机交互接口及指纹采集仪接口电路原理图；
附图8为无线电发射电路；
附图9为无线电接收电路；
附图10为锁具驱动电路；
附图11为锁具主视图；
附图12为图11A-A剖视图。
图11、12中的图例如下：
1、锁扣板；2、电磁铁总成；3、挡套；4、离合钩；5、锁舌板限位杆；6、弹簧；7、锁舌板；8、锁扣盒体；9、盖板；10、扭力簧；11锁舌槽。
下面结合附图，给出本实用新型的实施例，详细说明本实用新型的结构。
如附图4所示，指纹采集仪主要由光学棱镜、光源和COMS传感器组成，棱镜的斜面为指纹输入窗口，平面光源由底部照射到棱镜的斜面上，当手指放在此棱面上时，光线反射至CMOS图像传感器，经A／D转换输出数字信号至中央处理电路进行处理，CMOS图像传感器通过指纹采集接口与数据总线D(0～7)和地址总线A(0～3)相接(见图1)；
中央处理电路用以运行管理程序和指纹图像处理程序，其中：
数字信号处理器采用浮点数字信号处理器(DSP)，型号为TMS320C32，如附图2所示，图中，D(0～31)为数据总线，A(0～23)为地址总线，U4为μP电压监视芯片，型号为IMP809L，其2脚与DSP的134脚连接，DSP的外部中断管脚INT(0～3)接一个双四路信号驱动芯片U2的18、16、14、12脚，U2的型号为74HC244，U2的9、7、5、3脚与其12、14、16、18脚连接，U2的2、4、8脚接上拉电阻R8、R9、R10，6脚接地；
图3是快速异步静态存储器电路原理图，其功能是加载程序和存放指纹图像数据，由三块高速异步SRAM芯片组成，其中，两块型号为IS61C6414芯片U11、U12构成了64K×32位的程序及数据空间，一片型号为IS61C1024芯片U13构成了128K×8位的图像数据空间，三个芯片通过数据总线和地址总线与DSP相接；
图5是慢速非易失存储器电路原理图，该存储器用于存放各种处理程序和指纹特征程序，两片FLASH芯片U9、U10组成64K×32位的程序存储空间，芯片型号为AT49F1025，通过数据总线和地址总线与DSP相接，DSP复位时，该存储器加载程序至快速异步静态存储器；
图6为译码电路原理图，双二-四译码器U8的型号为74HC139，地址线A14、A15、A17、DSP的119脚、123脚与U8的脚3、14、1、15相接；
图7为人机交互接口电路原理图，双四路信号驱动器的型号为74HC244，八D锁存器U21的型号为74HC274，两芯片组成了键盘扫描和指示灯驱动电路，连接器J13可选4×4键盘，U3的2、4、6、8脚输出扫描码，U21的2、5、6、9脚接J13的1、2、3、4脚，16、19脚经电阻R32、R33、R34后接LED指示灯，连接器J11、J12连接采集板，J10为显示屏的连接器；采集开关SP1通过定时器芯片U22产生信号送至U2的11脚，再由U2的9脚送至DSP中断管脚INT3，用来控制采集处理程序的启动及光源的开启；
图8为无线电发射电路，芯片U24型号为发射模块，其D-IN脚与数字信号处理器的串行接口信号CTL1相接，受控发出无线电信号；
图9为无线电接收电路，芯片U25为接收模块，其17、18脚与锁具驱动电路相接，锁具驱动电路接电磁铁线圈(见图10)；
附图11和附图12给出了本实施例的锁具结构，该锁具用于固定在门框上，电磁铁总成置于锁具的壳体内，电磁铁旁有一个离合钩，锁扣板内固定一个可绕其轴转动的锁舌板，锁舌板上方有一个锁舌板限位杆，可限制锁舌板的转动，离合钩搭在锁舌板限位杆的前端，可锁定限位杆，锁舌板内侧有锁舌槽，锁舌落在锁舌槽内；当电磁铁线圈接通时，电磁铁拉动离合钩，离合钩与限位杆脱离，此时，拉动门扇，门扇侧的锁舌就可带动锁舌板转动，锁舌从锁舌板的锁舌槽内转出，使门被打开。

Claims (3)

1、无线指纹锁，包括一个指纹采集仪，其特征在于它由指纹采集仪、中央处理电路、人机交互部件和锁具执行机构四部分组成，其中中央处理电路由数字信号处理器、快速异步静态存储器、慢速非易失存储器、译码电路、人机交互接口、指纹采集接口和无线电发射电路构成；具体结构如下：
a、三片高速异步SRAM芯片构成快速异步静态存储器，通过数据总线和地址总线与数字信号处理器(DSP)相接；
b、两片FLASH芯片构成慢速非易失存储器，通过数据总线和地址总线与数字信号处理器相接；
c、译码电路由双二-四译码器组成，译码器的脚2、3、14、1、15与地址总线A14、A15、A17、数字信号处理器的脚119、脚123相接；
d、人机交互接口由双四路信号驱动器U3和八D锁存器U4构成，通过数据总线与数字信号处理器相接，J10、J13、J15三个连接器与人机交互部件液晶显示屏、键盘、发光管和报警器相接；指纹采集接口由连接器J11、J12组成，连接器的管脚与地址总线、数据总线相接；
e、无线电发射电路通过串行通讯线路与数据信号处理器相接；
f、指纹采集仪的CMOS传感器通过指纹采集接口与数据总线和地址总线相接；
g、锁具执行机构由无线电接收电路、锁具驱动电路和锁具组成，通过无线电信号与中央处理电路的无线电发射电路相联系。
2、根据权利要求1所说的无线指纹锁，其特征在于指纹采集仪由光学棱镜、光源和COMS传感器组成，棱镜的斜面为指纹输入窗口。
3、根据权利要求1或者所说的无线指纹锁，其特征在于驱动电路接电磁铁线圈，电磁铁总成置于锁具的壳体内，电磁铁旁有可被电磁铁吸动的离合钩，锁扣板内固定一个可绕其轴转动的锁舌板，锁舌板上方有一个锁舌板限位杆，可限制锁舌板的转动，离合钩搭在锁舌板限位杆的前端，可锁定限位杆，锁舌板内侧有锁舌槽，锁门状态下，锁舌落在锁舌槽内。
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