專利名稱：分體式指紋鎖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及箱柜鎖的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種分體式指紋鎖。
背景技術(shù)：
目前市場上抽屜鎖、家具鎖等小型鎖具，在一些工廠、車間更衣室、超市收銀臺、辦公室、公共儲物柜等半公共場合應(yīng)用十分廣泛，其將大量抽屜、箱柜集中擺放使用，并將鑰匙統(tǒng)一收納，交由專門的人員管理，管理人員需要開啟某一抽屜或是箱柜的鎖時，需要尋找在眾多鑰匙中到對應(yīng)的鑰匙。另外，如果因工作疏忽，將整串鑰匙遺失，將會帶來大量的安全隱患。為了解決這一問題，一些公司推出了指紋解決方案，將傳統(tǒng)鎖換成指紋鎖，通過用戶指紋對單個箱柜鎖獨立開啟，但是由于應(yīng)用在抽屜、家具等的低端鎖體積小，而指紋系統(tǒng)體積大、成本高，很難將二者結(jié)合實現(xiàn)推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種分體式指紋鎖，包括指紋開鎖器和指紋鎖控器，指紋開鎖器包括開鎖器微控制器、指紋特征提取模塊、指紋傳感器、電源、第一電源接口、第一通訊接口、指示模塊和操作模塊；指紋傳感器與指紋特征提取模塊相連；指紋特征提取模塊、第一通訊接口、操作模塊、指示模塊分別與開鎖器微控制器相連；所述指紋特征提取模塊從指紋傳感器接收指紋圖像，并提取指紋特征模板；所述開鎖器微控制器用于讀取操作模塊的指令和從指紋特征提取模塊獲取指紋特征模板，并通過第一通訊接口向鎖控器微控制器傳輸指令和指紋特征模板；指紋鎖控器包括鎖控器微控制器、指紋特征識別模塊、第二電源接口、第二通訊接口、電機驅(qū)動模塊和指紋儲存模塊；指紋儲存模塊與指紋特征識別模塊相連，指紋特征識別模塊、第二通訊接口、電機驅(qū)動模塊分別與鎖控器微控制器相連；鎖控器微控制器通過第二通訊接口接收從開鎖器微控制器發(fā)送的指令和指紋特征模板；鎖控器微控制器還從指紋特征識別模塊讀取指紋比對結(jié)果；指紋特征識別模塊用于從鎖控器微控制器接收指紋特征模板并儲存到指紋儲存模塊中，或者將從鎖控器微控制器接收的指紋特征模板同從指紋儲存模塊讀取的指紋特征模板進(jìn)行指紋比對。指紋開鎖器插入到指紋鎖控器時，第一通訊接口與第二通訊接口通過數(shù)據(jù)線相連，所述指紋開鎖器和指紋鎖控器通過數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。指紋鎖控器的第二電源接口與外接電源相連給指紋鎖控器供電；或者，指紋開鎖器插入到指紋鎖控器時，第一電源接口與第二電源接口通過電源線相連，所述指紋開鎖器的電源通過電源線給指紋鎖控器供電。
所述指示模塊為LED、蜂鳴器或液晶顯示器。所述操作模塊為按鍵。本發(fā)明提供的分體式指紋鎖將指紋采集功能、指紋特征提取作為指紋開鎖器(手持設(shè)備)，將指紋識別、指紋特征模板存儲、電機驅(qū)動作為指紋鎖控器。指紋鎖控器內(nèi)無電源，采用外接電源或者由指紋開鎖器供電，從而最小化了鎖體內(nèi)的電子部件體積；同時該產(chǎn)品還具有一把指紋開鎖器可以開啟多個指紋鎖控器的功能，即同一把鑰匙可以開啟任何一個自己注冊過的箱柜；同一個箱柜內(nèi)注冊過指紋的用戶可以使用不同的鑰匙來開啟；沒有注冊過的用戶不能使用任何一把指紋鑰匙開啟任何一個指紋箱柜，解決了目前市場上箱柜鎖一鎖一匙的狀況，降低了系統(tǒng)成本，能夠廣泛應(yīng)用于工廠、車間更衣室、超市收銀臺、辦公室公共儲物柜等半公共場合和部分允許的公共場合。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)框圖；圖2是本發(fā)明通訊方式為直流載波通訊的系統(tǒng)框圖；圖3是本發(fā)明指紋開鎖器的軟件流程圖；圖4是本發(fā)明指紋鎖控器的軟件流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，分體式指紋鎖，分為兩部分指紋開鎖器1和指紋鎖控器2。指紋開鎖器1包括開鎖器微控制器11、指紋特征提取模塊12、指紋傳感器13、電源 14、第一電源接口 15、第一通訊接口 16、指示模塊17和操作模塊18 ；指紋傳感器13與指紋特征提取模塊12相連，負(fù)責(zé)采集使用者指紋并將采集到的指紋圖像傳輸?shù)街讣y特征提取模塊12中，可以采用市面上任意一種指紋采集器來實現(xiàn)，如光學(xué)式指紋傳感器、電容刮擦式指紋傳感器等。本實施例中選用光學(xué)式指紋傳感器。指紋特征提取模塊12負(fù)責(zé)從指紋傳感器13接收指紋圖像，并提取指紋特征模板。 本實施例中，選用了芯片型號FSC7002的指紋專用處理器。開鎖器微控制器11可以通過單片機實現(xiàn)，通過時序控制，負(fù)責(zé)讀取操作模塊18的指令和指紋特征提取模塊12的指紋特征模板，通過第一通訊接口 16向指紋鎖控器2進(jìn)行指令及指紋特征模板的傳輸，并通過指示模塊17進(jìn)行指示。電源模塊14采用電池供電，供電電壓為4. 5V-6V，電池電壓經(jīng)電源穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后提供系統(tǒng)工作所需的電壓。操作模塊18可采用按鍵進(jìn)行操作，本實施例中，按鍵主要有注冊、比對、刪除、關(guān)門等。指示模塊17可選用LED、蜂鳴器、液晶顯示屏等，本實施例中選用LED及蜂鳴器進(jìn)行指示，可通過LED閃爍次數(shù)、蜂鳴器發(fā)生次數(shù)及時間長短向使用者進(jìn)行各種命令提示和結(jié)果反饋。指紋鎖控器2包括鎖控器微控制器21、指紋特征識別模塊22、第二電源接口 23、第二通訊接口 24、電機驅(qū)動模塊25和指紋儲存模塊26 ；鎖控器微控制器21通過單片機實現(xiàn)，負(fù)責(zé)通過第二通訊接口 24讀取來自開鎖器微控制器11的指令及指紋特征模板。鎖控器微控制器21還從指紋特征識別模塊22讀取指紋比對結(jié)果。指紋特征識別模塊22從鎖控器微控制器21接收指紋特征模板并儲存到指紋儲存模塊沈中；或者，從鎖控器微控制器21接收指紋特征模板，并將其同從指紋儲存模塊 26中讀取的指紋特征模板進(jìn)行指紋比對。本實施例中，指紋識別模塊22選用了芯片型號 FSC7002的指紋專用處理器。電機驅(qū)動模塊25，采用專用的電機驅(qū)動芯片，鎖控器微控制器21根據(jù)指紋特征識別模塊22得到的比對結(jié)果，利用電機驅(qū)動模塊25控制電機實現(xiàn)開鎖和關(guān)鎖動作。指紋鎖控器2可通過外接電源供電，例如將第二電源接口 23與外接電源相連，也可以通過指紋開鎖器1向其供電。在本實施例中，指紋鎖控器2采用指紋開鎖器1供電，平時沒有電源供電。當(dāng)指紋開鎖器1插入到指紋鎖控器2時，第一電源接口 16與第二電源接口 23通過電源線相連，所述指紋開鎖器1的電源14通過電源線3給指紋鎖控器供電，指紋鎖控器2獲得電源，開始工作。當(dāng)指紋開鎖器1插入到指紋鎖控器2時，第一通訊接口 16與第二通訊接口 M通過數(shù)據(jù)線4相連，所述指紋開鎖器1和指紋鎖控器2通過數(shù)據(jù)線4實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本實施例中，指紋開鎖器1和指紋鎖控器2之間可選用直流載波通訊。直流載波通訊是指在直流電源線上加載波形，傳輸信號，達(dá)到電源、信號同線傳輸目的。其優(yōu)勢在于，減少工廠加工時焊接，連接信號線的時間成本和信號線的材料成本；減少工程上連接，信號線布置的時間成本和信號線材料成本。其基本原理是將發(fā)射信號經(jīng)載波調(diào)制器加載到電源輸入端，信號通過載波輸出到接收端，接收端經(jīng)載波解調(diào)器再將電源線上的信號解調(diào)出來，由微控制器處理后進(jìn)行控制，解調(diào)器將電源穩(wěn)壓整流濾波后給接收端供電。這樣指紋開鎖器1和指紋鎖控器2之間就不在需要額外的通訊線，如圖2所示，僅使用直流電源線34來實現(xiàn)電源和信號的傳輸。下面簡單描述指紋開鎖器1和指紋鎖控器2的工作流程，指紋開鎖器1的軟件流程圖參照圖3，指紋鎖控器2的軟件流程圖如圖4所示。指紋開鎖器1通過指紋傳感器13采集使用者指紋并通過指紋特征提取模塊12的 FSC7002芯片提取指紋特征模板，開鎖器微控制器11通過讀取操作模塊18的指令指示，將相應(yīng)指令通過直流電源線34傳輸給指紋鎖控器2。操作模塊18上有操作按鈕，用來進(jìn)行相應(yīng)的操作選擇。例如，可以設(shè)定當(dāng)注冊/比對鍵被按下超過2S時，發(fā)送注冊指令，小于 2S時發(fā)送比對指令。在指紋注冊時，如果指紋鎖控器內(nèi)注冊有模板，則需要管理員驗證，沒有注冊模板則默認(rèn)注冊管理員模板。當(dāng)刪除/關(guān)門鍵被按下超過2S時，刪除注冊指令， 小于2S時發(fā)送關(guān)閉鎖體指令。指紋開鎖器1的指示模塊17通過LED閃爍次數(shù)或蜂鳴器發(fā)生次數(shù)及時間長短向使用者進(jìn)行各種命令提示和結(jié)果反饋。指紋開鎖器1作為手持設(shè)備，可以由使用者或者管理員保管，指紋鎖控器2安裝在箱體上，使用時，將指紋開鎖器1插入需要打開的箱體的指紋鎖控器2中。當(dāng)指紋開鎖器1插入到指紋鎖控器2時，指紋鎖控器2通過直流電源線34獲得電源14供給，開始工作。首先，指紋鎖控器2完成自身初始化工作，然后通過直流電源線34 進(jìn)行聯(lián)機操作，如果連接成功則等待讀取控制指令。指紋鎖控器2能夠?qū)崿F(xiàn)指紋的注冊比對刪除關(guān)門工作。注冊操作當(dāng)指紋鎖控器2獲取到指紋開鎖器1發(fā)出的注冊指令時，首先檢測自身空間內(nèi)是否注冊有指紋，如果有要進(jìn)行管理員認(rèn)證通過后才能注冊，沒有則默認(rèn)注冊管理員，指紋鎖控器2的鎖控器微控制器21開始通過直流電源線34從指紋開鎖器1的開鎖器微控制器11中獲取指紋特征模板數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)獲取完成后，指紋特征識別模塊22的 FSC7002芯片從鎖控器微控制器21中接收指紋特征模板并儲存到指紋儲存模塊26中。比對操作當(dāng)指紋鎖控器2獲取到指紋開鎖器1發(fā)出的比對指令時，指紋鎖控器2的鎖控器微控制器21開始通過直流電源線34從指紋開鎖器1的開鎖器微控制器11 中獲取指紋特征模板數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)獲取完成后，指紋特征識別模塊22的FSC7002芯片開始執(zhí)行比對操作，將從鎖控器微控制器21讀取的指紋特征模板與從指紋儲存模塊26讀取的指紋特征模板進(jìn)行比對，如果比對成功通過電機驅(qū)動模塊25驅(qū)動電機工作開啟鎖體，不成功則返回失敗結(jié)果。刪除操作當(dāng)指紋鎖控器2獲取到指紋開鎖器1發(fā)出的刪除指令時，指紋特征識別模塊22的FSC7002芯片開始獲取管理員指紋特征模板與指紋儲存模塊26的指紋特征模板進(jìn)行比對操作，如果比對成功則進(jìn)行相應(yīng)的刪除操作。關(guān)門操作當(dāng)指紋鎖控器2獲取到指紋開鎖器1發(fā)出的關(guān)門指令時，鎖控器微控制器21首先檢測鎖體是否處于打開狀態(tài)，若是則命令電機驅(qū)動模塊25執(zhí)行電機反轉(zhuǎn)操作，返回關(guān)閉結(jié)果。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件下，還可以對以上內(nèi)容進(jìn)行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限于以上的說明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。
權(quán)利要求
1.分體式指紋鎖，其特征在于，包括指紋開鎖器和指紋鎖控器，指紋開鎖器包括開鎖器微控制器、指紋特征提取模塊、指紋傳感器、電源、第一電源接口、第一通訊接口、指示模塊和操作模塊； 指紋傳感器與指紋特征提取模塊相連；指紋特征提取模塊、第一通訊接口、操作模塊、指示模塊分別與開鎖器微控制器相連； 所述指紋特征提取模塊從指紋傳感器接收指紋圖像，并提取指紋特征模板； 所述開鎖器微控制器用于讀取操作模塊的指令和從指紋特征提取模塊獲取指紋特征模板，并通過第一通訊接口向鎖控器微控制器傳輸指令和指紋特征模板；指紋鎖控器包括鎖控器微控制器、指紋特征識別模塊、第二電源接口、第二通訊接口、 電機驅(qū)動模塊和指紋儲存模塊；指紋儲存模塊與指紋特征識別模塊相連，指紋特征識別模塊、第二通訊接口、電機驅(qū)動模塊分別與鎖控器微控制器相連；鎖控器微控制器通過第二通訊接口接收從開鎖器微控制器發(fā)送的指令和指紋特征模板；鎖控器微控制器還從指紋特征識別模塊讀取指紋比對結(jié)果；指紋特征識別模塊用于從鎖控器微控制器接收指紋特征模板并儲存到指紋儲存模塊中，或者將從鎖控器微控制器接收的指紋特征模板同從指紋儲存模塊讀取的指紋特征模板進(jìn)行指紋比對。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式指紋鎖，其特征在于，指紋開鎖器插入到指紋鎖控器時，第一通訊接口與第二通訊接口通過數(shù)據(jù)線相連，所述指紋開鎖器和指紋鎖控器通過數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式指紋鎖，其特征在于，指紋鎖控器的第二電源接口與外接電源相連給指紋鎖控器供電；或者，指紋開鎖器插入到指紋鎖控器時，第一電源接口與第二電源接口通過電源線相連，所述指紋開鎖器的電源通過電源線給指紋鎖控器供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式指紋鎖，其特征在于，所述指示模塊為LED、蜂鳴器或液晶顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式指紋鎖，其特征在于，所述操作模塊為按鍵。
全文摘要
本發(fā)明提出一種分體式指紋鎖，包括指紋開鎖器和指紋鎖控器，指紋開鎖器包括開鎖器微控制器、指紋特征提取模塊、指紋傳感器、電源、第一電源接口、第一通訊接口、指示模塊和操作模塊；指紋鎖控器包括鎖控器微控制器、指紋特征識別模塊、第二電源接口、第二通訊接口、電機驅(qū)動模塊和指紋儲存模塊。本發(fā)明將指紋采集功能、指紋特征提取作為指紋開鎖器(手持設(shè)備)，將指紋識別、指紋特征模板存儲、電機驅(qū)動作為指紋鎖控器，指紋鎖控器內(nèi)無電源，采用外接電源或者由指紋開鎖器供電，從而最小化了鎖體內(nèi)的電子部件體積，同時該產(chǎn)品還具有一把指紋開鎖器可以開啟多個指紋鎖控器的功能，解決了目前市場上箱柜鎖一鎖一匙的狀況，降低了系統(tǒng)成本。
文檔編號E05B17/22GK102359313SQ20111026510
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者吳朗, 李揚淵, 王卉芳 申請人:成都方程式電子有限公司