專利名稱：保險柜指紋鎖的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于指紋識別鎖控門禁技術，涉及活體指紋采集儀、數字信號處理電路和電控鎖具。
保險柜對鎖的安全性要求比較嚴，目前的保險柜鎖基本上都是密碼加機械的結構，這種結構存在著鑰匙保管和攜帶不方便、易丟失、鑰匙容易被仿制等問題，使保險柜具有很多不安全因素，采用高科技裝備保險柜已是發(fā)展的趨勢。人的指紋具有唯一性和穩(wěn)定性，是一種準確的身份鑒別標志，現代信息技術的發(fā)展使利用指紋作為鎖具成為可能。但目前大多數指紋識別產品均以計算機作為主機進行指紋圖像識別及處理，體積較大，用于大型保險柜基本上沒有問題，但難以用于較小的保險柜。
本實用新型的目的在于提供一種體積小，成本低，用于作為較小型保險柜的保險柜指紋鎖。
本實用新型的目的是通過附圖所示的技術方案實現的，它包括一個指紋采集儀，本實用新型由指紋采集儀、中央處理電路、人機交互部件和鎖具執(zhí)行機構四部分組成，其中中央處理電路由數字信號處理器、快速異步靜態(tài)存儲器、慢速非易失存儲器、譯碼電路、人機交互接口、指紋采集接口和鎖具驅動電路組成；三片高速異步SRAM芯片構成快速異步靜態(tài)存儲器，通過數據總線和地址總線與數字信號處理器(DSP)相接；兩片FLASH芯片構成慢速非易失存儲器，通過數據總線和地址總線與數字信號處理器相接；譯碼電路由雙二-四譯碼器組成，譯碼器的腳2、3、14、1、15與地址總線A14、A15、A17、數字信號處理器的腳119、腳123相接(見圖6)；人機交互接口由雙四路信號驅動器U3和八D鎖存器U21構成，通過數據總線與數字信號處理器相接，J10、J13、J15三個連接器與人機交互部件按鍵、發(fā)光管和報警器相接；指紋采集接口由連接器J11、J12組成，連接器的管腳與地址總線、數據總線相接；指紋采集儀的CMOS傳感器通過指紋采集接口與數據總線和地址總線相接，鎖具執(zhí)行機構包括一個固定在鎖板支架上的帶有減速器的直流電機，電機的輸出軸上固定一個凸輪，在鎖板支架上凸輪的兩側各固定一個微動開關，凸輪上有一個撥銷，插在一個滑動板的撥孔內，滑動板的下部與鎖栓固接，通過凸輪的轉動可帶動鎖栓移動。
本實用新型的工作動態(tài)過程如下當手指按在指紋采集儀的窗口上時，由指紋采集儀捕獲到指紋圖像，送到中央處理電路，由中央處理電路完成指紋特征提取和與已存指紋特征點的對比，如對比成功，驅動電路驅動鎖具執(zhí)行機構開鎖或閉鎖，人機交互部件與中央數據處理器實現指紋的存儲、刪除管理。
本實用新型實現了脫離計算機的小型指紋識別系統(tǒng)，具有體積小、重量輕、成本低、功能全、用途廣的優(yōu)點，可適用于各種規(guī)格的保險柜，不存在鑰匙易丟失、被仿制等問題，保險柜的管理人員更換時，刪除其指紋，輸入新管理人員的指紋即可。本實用新型增加了保險柜的安全性，是保險柜的發(fā)展方向。
附

圖1為本實用新型結構方框原理圖；附圖2為數字信號處理器電路原理圖；附圖3為快速異步靜態(tài)存儲器電路原理圖；附圖4為指紋采集儀結構原理圖；附圖5為慢速非易失存儲器電路原理圖；附圖6為譯碼電路原理圖；附圖7為人機交互接口及指紋采集儀接口電路原理圖；附圖8為鎖具驅動電路及電源管理電路；附圖9為鎖具執(zhí)行機構主視圖；附圖10為圖9A-A剖視圖。
圖9、10中的圖例如下1、電機；2、鎖板支架；3、銷軸；4、鎖栓；5、導板；6、滑板上的撥孔；7、撥銷；8、滑板；9、微動開關；10、凸輪。
以下結合附圖，給出本實用新型的實施例，詳細說明本實用新型的結構。
如附圖4所示，指紋采集儀主要由光學棱鏡、光源和COMS傳感器組成，棱鏡的斜面為指紋輸入窗口，平面光源由底部照射到棱鏡的斜面上，當手指放在此棱面上時，光線反射至CMOS圖像傳感器，經A／D轉換輸出數字信號至中央處理電路進行處理，CMOS圖像傳感器通過指紋采集接口與數據總線D(0～7)和地址總線A(0～3)相接(見圖1)；中央處理電路用以運行管理程序和指紋圖像處理程序，其中數字信號處理器采用浮點數字信號處理器(DSP)，型號為TMS320C32，如附圖2所示，圖中，D(0～31)為數據總線，A(0～23)為地址總線，U4為μP電壓監(jiān)視芯片，型號為IMP809L，其2腳與DSP的134腳連接，DSP的外部中斷管腳INT(0～3)接一個雙四路信號驅動芯片U2的18、16、14、12腳，U2的型號為74HC244，U2的9、7、5、3腳與其12、14、16、18腳連接，U2的2、4、8腳接上拉電阻R8、R9、R10，6腳接地；圖3是快速異步靜態(tài)存儲器電路原理圖，其功能是加載程序和存放指紋圖像數據，由三塊高速異步SRAM芯片組成，其中，兩塊型號為IS61C6414芯片U11、U12構成了64K×32位的程序及數據空間，一片型號為IS61C1024芯片U13構成了128K×8位的圖像數據空間，三個芯片通過數據總線和地址總線與DSP相接；圖5是慢速非易失存儲器電路原理圖，該存儲器用于存放各種處理程序和指紋特征程序，兩片FLASH芯片U9、U10組成64K×32位的程序存儲空間，芯片型號為AT49F1025，通過數據總線和地址總線與DSP相接，DSP復位時，該存儲器加載程序至快速異步靜態(tài)存儲器；圖6為譯碼電路原理圖，雙二-四譯碼器U8的型號為74HC139，地址線A14、A15、A17、DSP的119腳、123腳與U8的腳3、14、1、15相接；圖7為人機交互接口電路原理圖，雙四路信號驅動器的型號為74HC244，八D鎖存器U21的型號為74HC274，兩芯片組成了鍵盤掃描和指示燈驅動電路，連接器J13可選按鍵，U3的2、4、6、8腳輸出掃描碼，U21的2、5、6、9腳接J13的1、2、3、4腳，16、19腳經電阻R32、R33、R34后接LED指示燈，連接器J11、J12連接采集板，J10為顯示屏的連接器；采集開關SP1通過定時器芯片U22產生信號送至U2的11腳，再由U2的腳9送至DSP中斷管腳INT3，用來控制采集處理程序的啟動及光源的開啟；圖8是鎖具驅動和電源管理電路；電源管理電路由芯片U25、U14、U20、U18、U17及其周圍附屬電路構成，U25型號為MAX712，為電池充電管理芯片，U17為電壓監(jiān)視芯片，型號為IMP809L，U17和與非門U15D、U15C實現了停電時產生電源切換信號，控制三極管T4和斷電器U14實現切換至備用電源的任務；U18為開關電源芯片，型號為MAX1649，U20為MOS開關管，型號為TPS1101，兩者完成電源穩(wěn)壓工作；開關電源芯片U19、及MOS開關管U24構成了鎖具驅動電源，鎖具驅動電路由繼電器U15、三極管T1、T5等電路組成，由連接器J12連至減速電機組，來自DSP的信號RELAY控制電機轉動方向，信號MOTOR控制電機是否轉動，電機限位狀態(tài)及開門狀態(tài)由信號MOTOR-LEFT-LIMN、MOTOR-RIGHT-LIMIT、GATE-STS連回至DSP相應管腳定時器芯片U16和與非門U15A、U15B及附屬電路組成，SW1為水銀震動開關，J5連至報警器，震動狀態(tài)信號SHOCK-STATUS連回至DSP相應管腳。
圖9和圖10給出了本實施例的鎖具執(zhí)行機構的結構，該鎖具用于固定在保險柜的門扇內側，帶有減速器的直流電機固定在鎖板支架上，電機的輸出軸固定一個凸輪，在支架上凸輪的兩側各固定一個微動開關，在鎖板上固定一個導板，導板上有導槽，凸輪上有一個撥銷，凸輪后面有一個滑板，撥銷插在滑板上的撥孔內，滑板的底部通過一個銷軸與鎖栓固接，銷軸穿過導板的導槽，滑板可在導板上滑動，當直流電機受控轉動時，通過凸輪、滑板等帶動鎖栓移動，實現鎖的開啟和關閉。微動開關用來保證在鎖栓開啟和鎖定的狀態(tài)下使電機斷電。
權利要求1.保險柜指紋鎖，包括一個指紋采集儀，其特征在于它由指紋采集儀、中央處理電路、人機交互部件和鎖具執(zhí)行機構四部分組成，其中中央處理電路由數字信號處理器、快速異步靜態(tài)存儲器、慢速非易失存儲器、譯碼電路、指紋采集接口、人機交互接口和鎖具驅動電路構成；具體結構如下a、三片高速異步SRAM芯片構成快速異步靜態(tài)存儲器，通過數據總線和地址總線與數字信號處理器(DSP)相接；b、兩片LASH芯片構成慢速非易失存儲器，通過數據總線和地址總與數字信號處理器相接；c、譯碼電路由雙二-四譯碼器組成，譯碼器的腳2、3、14、1、15與地址總線A14、A15、A17、數字信號處理器的腳119、腳123相接；d、人機交互接口由雙四路信號驅動器U3和八D鎖存器U4構成，通過數據總線與數字信號處理器相接，J10、J13、J15三個連接器與人機交互部件按鍵、發(fā)光管和報警器相接；指紋采集接口由連接器J11、J12組成，連接器的管腳與地址總線、數據總線相接；e、指紋采集儀的CMOS傳感器通過指紋采集接口與數據總線和地址總線相接。
2.根據權利要求1所說的保險柜指紋鎖，其特征在于指紋采集儀由光學棱鏡、光源和COMS傳感器組成，棱鏡的斜面為指紋輸入窗口。
3.根據權利要求1或者所說的保險柜指紋鎖，其特征在于鎖具執(zhí)行機構包括一個帶有減速器的直流電機，電機固定在鎖板支架上，電機的輸出軸固定一個凸輪，在支架上凸輪的兩側各固定一個微動開關，在鎖板上固定一個導板，導板上有導槽，凸輪上有一個撥銷，凸輪后面有一個滑板，撥銷插在滑板上的撥孔內，滑板的底部通過銷軸與鎖栓固接，銷軸穿過導板的導槽，滑板可在導板上滑動。
專利摘要保險柜指紋鎖。由指紋采集儀、中央處理電路、人機交互部件和鎖具執(zhí)行機構四部分組成,其中中央處理電路由數字信號處理器、快速異步靜態(tài)存儲器、慢速非易失存儲器、譯碼電路、人機交互接口、指紋采集接口組成。本實用新型具有體積小、重量輕、成本低、功能全、用途廣的優(yōu)點,可適用于各種規(guī)格的保險柜,不存在鑰匙易丟失、被仿制等問題,保險柜的管理人員更換時,刪除其指紋,輸入新管理人員的指紋即可。本實用新型增加了保險柜的安全性。
文檔編號G06K9/20GK2429594SQ0024411
公開日2001年5月9日 申請日期2000年7月21日 優(yōu)先權日2000年7月21日
發(fā)明者王欣, 張春暉, 王學成, 王鐵豐, 王太林, 隋振貴 申請人:長春鴻達高技術集團有限公司