一种指纹锁及其实现方法.pdf

本发明涉及一种指纹锁，包括指纹识别芯片、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键，其特征在于还包括继电器，继电器、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键分别与指纹识别芯片连接，用于用户通过使用启动键控制继电器给指纹锁供电，以及指纹识别芯片控制继电器给指纹锁断电。

1.  一种指纹锁，包括指纹识别芯片、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键，其特征在于，还包括继电器，继电器、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键分别与指纹识别芯片连接，用于用户通过使用启动键控制继电器给指纹锁供电，以及指纹识别芯片控制继电器给指纹锁断电。

2.  如权利要求1所述的指纹锁，其特征在于，所述继电器是H.JR-78F，所述指纹识别芯片是FSC7001。

3.  如权利要求2所述的指纹锁，其特征在于，FSC7001的输入/输出端口与HJR-78F的E管脚连接；FSC7001的电源正极管脚和HJR-78F的C管脚连接；HJR-78F的E管脚和启动键的一端连接，启动键的另外一端接地；HJR-78F接通时，其C管脚和电源正极连接；所述启动键是按键式开关。

4.  如权利要求3所述的指纹锁，其特征在于，FSC7001的输入/输出端口通过电阻与HJR-78F的E管脚连接。

5.  如权利要求1-4任意一项所述的指纹锁，其特征在于，还包括门锁状态开关和通讯模块，门锁状态开关和通讯模块分别与指纹识别芯片连接；门锁状态开关用于接受电动门锁锁舌的触发；指纹识别芯片用于判断是否正常开启，如果不正常开启则向通讯模块发送报警信息；通讯模块用于接收到报警信息后向用户报警。

6.  如权利要求4所述的指纹锁，其特征在于，门锁状态开关的一端与HJR-78F的E管脚连接，门锁状态开关的另外一端接地。

7.  如权利要求4所述的指纹锁，其特征在于，所述通讯模块是TC35。

8.  如权利要求7所述的指纹锁，其特征在于，FSC7001的发送端、接收端分别和TC35的接收端、发送端连接，并且FSC7001的接地端和TC35的接地端连接。

9.  一种指纹锁的实现方法，包括设置指纹识别芯片、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键，其特征在于还包括设置继电器，继电器、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键分别与指纹识别芯片连接，用于用户通过使用启动键控制继电器给指纹锁供电，以及指纹识别芯片控制继电器给指纹锁断电。

10.  如权利要求8所述的指纹锁的实现方法，其特征在于，所述继电器是HJR-78F，所述指纹识别芯片是FSC7001。

11.  如权利要求10所述的指纹锁的实现方法，其特征在于，连接FSC7001的输入/输出端口与HJR-78F的E管脚；连接FSC7001的电源正极管脚和HJR-78F的C管脚；连接HJR-78F的E管脚和启动键的一端，启动键的另外一端接地；HJR-78F接通时，其C管脚和电源正极连接。

12.  如权利要求所述11的指纹锁的实现方法，其特征在于，连接FSC7001的输入/输出端口通过电阻与HJR-78F的E管脚。

13.  如权利要求9-12任意一项所述的指纹锁，其特征在于，还包括设置门锁状态开关和通讯模块，门锁状态开关和通讯模块分别与指纹识别芯片连接；门锁状态开关用于接受电动门锁锁舌的触发；指纹识别芯片用于判断是否正常开启，如果不正常开启则向通讯模块发送报警信息；通讯模块用于接收到报警信息后向用户报警。

14.  如权利要求13所述的指纹锁，其特征在于，连接门锁状态开关的一端与HJR-78F的E管脚，门锁状态开关的另外一端接地。

15.  如权利要求13所述的指纹锁，其特征在于，所述通讯模块是TC35。

16.  如权利要求15所述的指纹锁，其特征在于，FSC7001的发送端、接收端分别和TC35的接收端、发送端连接，并且FSC7001的接地端和TC35的接地端连接。

一种指纹锁及其实现方法
技术领域
本发明涉及锁，尤其涉及一种指纹锁及其实现方法。
背景技术
目前，指纹门锁(简称指纹锁)已经应用在各行各业当中，通常采用电池供电。指纹锁每天处于工作状态的时间只有小部分，绝大部分时间是处于休眠状态。休眠时候的功耗是指纹锁功耗的重要部分，减小休眠时候电量的消耗就可以很大程度上的减小电量的消耗。
对低功耗现在的解决方法主要有：
采用具有低功耗功能的处理器。现在市场上的处理器几乎都有低功耗模式，这为解决指纹门锁电池电量提供了良好的条件。当门锁处于空闲状态时，通过软件程序迫使处理器进入低功耗模式，当要进入正常响应模式时，通过外在条件触发处理器进入正常模式。在正常处理完用户的请求后，再进入低功耗模式。通过这种在低功耗模式和正常模式之间的不断切换，从而达到减少电池电量消耗。
采用供电开关方式，即给指纹门锁增加一个电源开关。当用户需要使用指纹门锁时，给指纹门锁供电，这时指纹门锁响应用户的请求，对用户的请求做处理。当处理完后用户必须给指纹门锁断电。如果用户忘记断电，指纹门锁将处于工作状态。即通过人为的方式给指纹门锁通断电，以达到减少电池电量的消耗。
现在解决指纹门锁低功耗问题的主要方法为上面两种。而这些方法都不能真正的解决指纹门锁在待机状态下的电量损耗。采用具有低功耗功能的处理器，但是电量损耗也在1mA左右，用在处于长期待机状态的指纹门锁中，也将大大消耗电池电量。采用电源开关的方式，虽然在一定程度上解决了这个问题，但是要求用户随时记得使用后断电。如果用户忘记关断电源，指纹锁将一直处于工作状态，这样不紧给用户带来了不便，也不能真正解决电池损耗问题。同时，当用户断电后，指纹门锁失去了对门锁状态的监控，这样一旦遇到非法开启时，无法发出警报。因此，采用这些方法都不能给用户带来方便，也不能很好的保护用户的财产安全。
现在的指纹锁几乎都没有远程报警的功能，对于报警功能的指纹门锁，目前只是利用扬声器或警报器进行短距离的报警。当用户外出时，一旦门锁遇到非正常开启时，不能及时的进行报警，对财产不能进行很好的保护
发明内容
为了解决上述的技术问题，提供了一种指纹所及其实现方法，其目的在于，是解决长期处于待机状态的指纹门锁电池电量损耗的问题，以及非法开启门锁时远程报警的问题。
本发明提供了一种指纹锁，包括指纹识别芯片、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键，还包括继电器，继电器、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键分别与指纹识别芯片连接，用于用户通过使用启动键控制继电器给指纹锁供电，以及指纹识别芯片控制继电器给指纹锁断电。
所述继电器是HJR-78F，所述指纹识别芯片是FSC7001。
FSC7001的I/O端口与HJR-78F的E管脚连接；FSC7001的电源正极管脚和HJR-78F的C管脚连接；HJR-78F的E管脚和启动键的一端连接，启动键的另外一端接地；HJR-78F接通时，其C管脚和电源正极连接；所述启动键是按键式开关。
FSC7001的I/O端口通过电阻与HJR-78F的E管脚连接。
还包括门锁状态开关和通讯模块，门锁状态开关和通讯模块分别与指纹识别芯片连接；门锁状态开关用于接受电动门锁锁舌的触发；指纹识别芯片用于判断是否正常开启，如果不正常开启则向通讯模块发送报警信息；通讯模块用于接收到报警信息后向用户报警。
门锁状态开关的一端与HJR-78F的E管脚连接，门锁状态开关的另外一端接地。
所述通讯模块是TC35。
FSC7001的发送端、接收端分别和TC35的接收端、发送端连接，并且FSC7001的接地端和TC35的接地端连接。
本发明提供了一种指纹锁的实现方法，包括设置指纹识别芯片、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键，其特征在于还包括设置继电器，继电器、电动门锁、控制显示平台、指纹传感器、启动键分别与指纹识别芯片连接，用于用户通过使用启动键控制继电器给指纹锁供电，以及指纹识别芯片控制继电器给指纹锁断电。
所述继电器是HJR-78F，所述指纹识别芯片是FSC7001。
连接FSC7001的I/O端口与HJR-78F的E管脚；连接FSC7001的电源正极管脚和HJR-78F的C管脚；连接HJR-78F的E管脚和启动键的一端，启动键的另外一端接地；HJR-78F接通时，其C管脚和电源正极连接。
连接FSC7001的I/O端口通过电阻与HJR-78F的E管脚。
还包括设置门锁状态开关和通讯模块，门锁状态开关和通讯模块分别与指纹识别芯片连接；门锁状态开关用于接受电动门锁锁舌的触发；指纹识别芯片用于判断是否正常开启，如果不正常开启则向通讯模块发送报警信息；通讯模块用于接收到报警信息后向用户报警。
连接门锁状态开关的一端与HJR-78F的E管脚，门锁状态开关的另外一端接地。
所述通讯模块是TC35。
FSC7001的发送端、接收端分别和TC35的接收端、发送端连接，并且FSC7001的接地端和TC35的接地端连接。本发明可以使待机状态的指纹锁功耗为零，实现零功耗，避免了因为频繁更换电池给用户带来的不便，也大大的降低了因为更换电池带来的成本。同时，本发明具有实时报警的功能，当用户门锁被非法开启时，将通过通讯模块对用户手机进行报警，以便让用户第一时间作出反应，保证自己财产的安全。
附图说明
图1是本发明提供的系统结构图；
图2是继电器结构图；
图3是继电器与指纹控制芯片连接示意图；
图4是指纹控制芯片与通讯模块的连接示意图；
图5是本发明提供的指纹锁工作方法流程图；
图6是判断门锁是否为异常开启的装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。
图1是本发明的系统结构图，包括继电器1、自带微处理器的指纹识别芯片2、电动门锁3、控制显示平台4、指纹传感器5、通讯模块6、门锁状态开关7及其他外围驱动实现。其主要是利用指纹识别芯片的微处理器2对继电器1进行控制，通过继电器的通断达到自身断电的目的。并且，当指纹门锁被非法开启时，通过门锁状态开关(7)接通电源，使处理器通过通讯模块(6)对用户指定手机进行报警。采用这种方法不仅节约了电池电量的损耗，也很好的达到了监控的目的。
本实施例中，自带微处理器的指纹识别芯片2选用了指纹控制芯片FSC7001，继电器1选用继电器HJR-78F，电动门锁为通用电控锁，控制显示平台4为普通控制按钮，指纹传感器5为MBF200指纹传感器，通讯模块6为TC35，门锁状态开关为一般按钮开关做成的门锁状态开关以及一些普通的电阻电容。
图2为继电器(RELAY-SPDT)内部示意图，其有5个管脚(A、B、C、E、F)，A和B与作电池的正负相连，C用作整个系统的电源输入端口，E和F用作电磁铁电源输入控制。内部包括一个单刀双掷开关K。
继电器1与指纹控制芯片2连接示意如图3所示。其中A和B分别接电池的正负极。在待机状态下，开关K和A端闭合，C端无电压输出(C端与指纹控制芯片的电源正极VCC连接)，在E端，由于指纹控制芯片没有供电，内部上拉相当于悬空，也就是说E端处于悬空状态，电流不会从F端流向E端，从而实现了待机状态下的零功耗。
当用户要进行操作时，按下启动键S，此时E端接地，电流从F端流向E端，电磁铁产生磁场将继电器1触点从A点吸合到B端，开始给指纹识别芯片提供电流让指纹识别芯片开始工作。指纹识别芯片开始工作后，首先将输入/输出(I/O)端口拉低，让继电器C点一直保持和B点吸合。用户按下一段时间后按键S弹起，系统也不会掉电。当用户进行完正常的操作后，通过I/O口给E端输入一个反向脉冲，使继电器C端从B端吸合到A端，整个系统全部掉电。I/O端口和E端之间通过电阻R连接。
当门锁被非法打开时，电控锁的锁舌将触发门锁状态开关(7)，使其闭合，这样继电器从A点被吸合到B点，整个系统上电，指纹识别芯片内部处理器开始工作，判断门锁是否为异常开启，如果为异常开启，处理器将通过串口向通讯模块6发送报警信息，通讯模块TC35在收到报警信息后以短消息的形式发送警报给用户手机，用户收到报警信息后可以采取相应的保护措施。
门锁是否为异常开启通过如图6所示的机电装置实现，包括锁芯601、连接件602，电机603，挡销片604。门锁状态开关7安放在图6中的挡销片604上，当使用应急钥匙开门时，通过连接件带动挡销片604移动(状态开关也一起随着移动)，这样当锁舌退回时不会触发状态开关7，系统识为正确开门，不发送报警信息。同理，使用指纹开门时，指纹正确后将驱动电机转动，电机使连接件带动挡销片604移动，从而不会引发报警。反之，如果不是通过这两种方式开门，挡销片604不会移动，门锁状态开关7也不会移动，这样一旦锁舌退回时将触发门锁状态开关，系统发送报警信息。
指纹控制芯片1与通讯模块6的连接示意图如图4所示，FSC7001的发送端(rx)、接收端(tx)分别与TC35的接收端(tx)和发送端(rx)连接，并且二者接地端(gnd)直接连接。
图5为本发明的指纹锁工作流程图，包括：
步骤501，开始；
步骤502，FSC7001 I/O输出低电平吸合继电器；
步骤503，FSC7001判断门锁是否异常开启，如果是，执行步骤504，否则执行步骤505；
步骤504，FSC7001通过串口向TC35模块发送警报信息，TC25模块报警，执行步骤508，结束；
步骤505，FSC7001执行用户命令请求，如指纹注册匹配等；
步骤506，FSC7001判断命令是否执行成功，如果是，执行步骤507，否则执行步骤508，结束；
步骤507，判断是否超时，如果是，执行步骤505，否则执行步骤508，结束。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。