指纹锁自动测试电路.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921738153.0 (22)申请日 2019.10.17 (73)专利权人 中山市庆臻电子科技有限公司 地址 528437 广东省中山市火炬开发区中 山港大道70号张企科技企业孵化器7 栋2楼210室B区 (72)发明人 黎大钦陆湘枝赵柏标 (74)专利代理机构 中山市铭洋专利商标事务所 (普通合伙) 44286 代理人 邹建平 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01) G05B 23/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种指纹锁自动测。

2、试电路 (57)摘要 本实用新型提出一种指纹锁自动测试电路， 其特征在于， 包括： 处理器及与该处理器连接的 气缸驱动电路、 步进电机驱动电路、 LCD驱动显示 电路、 电参数测试电路和键控电路； 所述气缸驱 动电路的输出连接至气缸接线端子， 用于驱动外 部的动作气缸； 所述步进电机驱动电路的输出端 连接至电机接线端子， 用于驱动外部的步动电 机； 所述LCD驱动显示电路用于驱动显示屏对测 试数据进行显示； 所述电参数测试电路具有连接 待测指纹锁的测试接线端子， 用于获取待测指纹 锁的响应输出信号； 所述键控电路用于提供操作 输入。 由处理器分别控制执行对电子锁的密码开 锁、 指纹开锁和IC卡。

3、开锁， 并对电参数进行采集， 从而完成对指纹锁自动测试并显示相应测试数 据。 权利要求书2页 说明书5页 附图8页 CN 211014494 U 2020.07.14 CN 211014494 U 1.一种指纹锁自动测试电路， 其特征在于， 包括： 处理器及与该处理器连接的气缸驱动 电路、 步进电机驱动电路、 LCD驱动显示电路、 电参数测试电路和键控电路； 所述气缸驱动电 路的输出连接至气缸接线端子， 用于驱动外部的动作气缸； 所述步进电机驱动电路的输出 端连接至电机接线端子， 用于驱动外部的步动电机； 所述LCD驱动显示电路用于驱动显示屏 对测试数据进行显示； 所述电参数测试电路具有连接待。

4、测指纹锁的测试接线端子， 用于获 取待测指纹锁的响应输出信号； 所述键控电路用于提供操作输入。 2.根据权利要求1所述的指纹锁自动测试电路， 其特征在于： 所述气缸驱动电路包括若 干集成驱动IC， 该集成驱动IC的输入端经由线路电阻连接至所述处理器， 其输出端连接气 缸接线端子。 3.根据权利要求1所述的指纹锁自动测试电路， 其特征在于： 所述步进电机驱动电路包 括若干驱动支路， 各驱动支路分别包括三极管， 该三极管的基极连接至所述处理器， 并经由 接地电阻接地， 其集电极连接至电机接线端子， 其发射极接地。 4.根据权利要求1所述的指纹锁自动测试电路， 其特征在于： 所述LCD驱动显示电路包。

5、 括发射支路和接收支路； 所述发射支路包括光耦单元U9、 三极管Q19、 电容C89和C92， 所述光耦单元U9输入侧的1 脚连接至所述处理器， 且分别经电阻R86、 电容C89接地， 其输出侧的4脚连接至所述三极管 Q19的基极， 所述三极管Q19的集电极连接至LCD接线端子的LCD_RX端， 其发射极连接至LCD 接线端子的LCD_GND端， 其基极和集电极分别连接至直流源， 并且接有所述电容C92； 所述接收支路包括光耦单元U7、 二极管D6、 三极管Q9、 电容C88和C90， 所述光耦单元U7 输入侧的1脚连接至LED接线端子的LCD_TX端， 2脚连接至LED接线端子的LCD_GN。

6、D端， 并于1 脚和2脚之间并联接有所述二极管D6和电容C86； 光耦单元U7输出侧的4脚连接对所述三极 管Q9的基极， 所述三极管Q9的集电极连接至所述处理器， 并且其集电极和基极分别连接至 直流源， 并且接有所述电容C90。 5.根据权利要求1所述的指纹锁自动测试电路， 其特征在于： 所述电参数测试电路包括 继电开关模块RL1和RL2、 uA取样电阻、 mA取样电阻、 第一放大器、 第二放大器和电压采样电 路， 所述继电开关模块RL1和RL2受控于处理器， 其中， 继电开关模块RL1的开关RL1-B和继电 开关模块RL2的开关RL2-B分别连接于TVC_OUT端与电压采样电路之间， 所述电。

7、压采样电路 的输出端连接至处理器； 所述继电开关模块RL1的开关RL1-A的一端连接TGND_IN端， 另一端 连接所述uA取样电阻； 所述继电开关模块RL2的开关RL2-A的一端连接TGND_IN端， 另一端连 接所述mA取样电阻； 所述uA取样电阻和mA取样电阻分别经由电感L1接地； 所述第一放大器 的输入侧并联于uA取样电阻和mA取样电阻两端， 其输出侧产生连接至处理器的第一路输出 I1_AD； 所述第二放大器的输入端并联于uA取样电阻和mA取样电阻两端， 或者其输入端连接 至第一放大器， 其输出侧产生连接至处理器的第二路输出I2_AD。 6.根据权利要求5所述的指纹锁自动测试电路， 其。

8、特征在于： 所述电压采样电路包括限 流电阻R3、 接地电阻R5、 稳压管D5和电容C2、 C59、 C60， 所述限流电阻R3连接于电压采样电路 的输入端和输出端之间， 于输入端侧并联接有电容C59和C60， 于输出侧并联接有接地电阻 R5、 稳压管D5和电容C2。 7.根据权利要求6所述的指纹锁自动测试电路， 其特征在于： 所述电压采样电路还包括 电压偏置电路， 所述电压偏置电路包括稳压器U14， 所述稳压器U14的输入端连接直流源， 其 权利要求书 1/2 页 2 CN 211014494 U 2 输出端连接至所述限流电阻R3。 8.根据权利要求7所述的指纹锁自动测试电路， 其特征在于： 。

9、所述电压偏置电路还包括 电阻R1、 R4、 R48和R52， 电容C46， 以及电位器VR1； 所述稳压器的输出端与地端之间串联连接 有电阻R48、 R1和R52， 且电阻R1和R48的连接点与稳压器U14的ADJ端连接， 所述ADJ端通过电 阻R4和电位器VR1接地， 通过所述电位器VR1来调节稳压器U14的偏压。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211014494 U 3 一种指纹锁自动测试电路 技术领域 0001 本实用新型涉及一种指纹锁自动测试电路。 背景技术 0002 随着科学技术的普以及智能家居的发展， 越来越多的人群也开始选择指纹锁。 现 有的指纹锁一般都具有指纹认证、 密码认。

10、证和IC卡认证功能， 用户可以选择通过指纹、 输入 密码或IC卡来实现开锁， 具有方便、 快速、 精确等特点。 目前， 最为影响用户使用体验的是解 锁操作的响应效率和识别准确度， 合格产品的各类电参数必须达到设计要求， 为此， 就需要 在指纹锁产品出厂前通过专用设备进行性能测试。 实用新型内容 0003 为解决背景技术中所提及的问题， 本实用新型提出一种指纹锁自动测试电路， 其 具体技术内容如下： 0004 一种指纹锁自动测试电路， 其包括： 处理器及与该处理器连接的气缸驱动电路、 步 进电机驱动电路、 LCD驱动显示电路、 电参数测试电路和键控电路； 所述气缸驱动电路的输 出连接至气缸接线端。

11、子， 用于驱动外部的动作气缸； 所述步进电机驱动电路的输出端连接 至电机接线端子， 用于驱动外部的步动电机； 所述LCD驱动显示电路用于驱动显示屏对测试 数据进行显示； 所述电参数测试电路具有连接待测指纹锁的测试接线端子， 用于获取待测 指纹锁的响应输出信号； 所述键控电路用于提供操作输入。 0005 于本实用新型的一个或多个实施例当中， 所述气缸驱动电路包括若干集成驱动 IC， 该集成驱动IC的输入端经由线路电阻连接至所述处理器， 其输出端连接气缸接线端子。 0006 于本实用新型的一个或多个实施例当中， 所述步进电机驱动电路包括若干驱动支 路， 各驱动支路分别包括三极管， 该三极管的基极连。

12、接至所述处理器， 并经由接地电阻接 地， 其集电极连接至电机接线端子， 其发射极接地。 0007 于本实用新型的一个或多个实施例当中， 所述LCD驱动显示电路包括发射支路和 接收支路； 0008 所述发射支路包括光耦单元U9、 三极管Q19、 电容C89和C92， 所述光耦单元U9输入 侧的1脚连接至所述处理器， 且分别经电阻R86、 电容C89接地， 其输出侧的4脚连接至所述三 极管Q19的基极， 所述三极管Q19的集电极连接至LCD接线端子的LCD_RX端， 其发射极连接至 LCD接线端子的LCD_GND端， 其基极和集电极分别连接至直流源， 并且接有所述电容C92； 0009 所述接收支。

13、路包括光耦单元U7、 二极管D6、 三极管Q9、 电容C88和C90， 所述光耦单 元U7输入侧的1脚连接至LED接线端子的LCD_TX端， 2脚连接至 LED接线端子的LCD_GND端， 并于1脚和2脚之间并联接有所述二极管D6和电容C86； 光耦单元U7输出侧的4脚连接对所述 三极管Q9的基极， 所述三极管Q9的集电极连接至所述处理器， 并且其集电极和基极分别连 接至直流源， 并且接有所述电容C90。 0010 于本实用新型的一个或多个实施例当中， 所述电参数测试电路包括继电开关模块 说明书 1/5 页 4 CN 211014494 U 4 RL1和RL2、 uA取样电阻、 mA取样电阻、。

14、 第一放大器、 第二放大器和电压采样电路， 所述继电开 关模块RL1和RL2受控于处理器， 其中， 继电开关模块RL1的开关RL1-B和继电开关模块RL2的 开关RL2-B分别连接于TVC_OUT 端与电压采样电路之间， 所述电压采样电路的输出端连接 至处理器； 所述继电开关模块RL1的开关RL1-A的一端连接TGND_IN端， 另一端连接所述uA取 样电阻； 所述继电开关模块RL2的开关RL2-A的一端连接TGND_IN端， 另一端连接所述mA取样 电阻； 所述uA取样电阻和mA取样电阻分别经由电感L1接地； 所述第一放大器的输入侧并联 于uA取样电阻和mA取样电阻两端， 其输出侧产生连接至。

15、处理器的第一路输出I1_AD； 所述第 二放大器的输入端并联于uA取样电阻和mA取样电阻两端， 或者其输入端连接至第一放大 器， 其输出侧产生连接至处理器的第二路输出I2_AD。 0011 于本实用新型的一个或多个实施例当中， 所述电压采样电路包括限流电阻 R3、 接 地电阻R5、 稳压管D5和电容C2、 C59、 C60， 所述限流电阻R3连接于电压采样电路的输入端和 输出端之间， 于输入端侧并联接有电容C59和C60， 于输出侧并联接有接地电阻R5、 稳压管D5 和电容C2。 0012 于本实用新型的一个或多个实施例当中， 所述电压采样电路还包括电压偏置电 路， 所述电压偏置电路包括稳压器。

16、U14， 所述稳压器U14的输入端连接直流源， 其输出端连接 至所述限流电阻R3。 0013 于本实用新型的一个或多个实施例当中， 所述电压偏置电路还包括电阻 R1、 R4、 R48和R52， 电容C46， 以及电位器VR1； 所述稳压器的输出端与地端之间串联连接有电阻R48、 R1和R52， 且电阻R1和R48的连接点与稳压器U14 的ADJ端连接， 所述ADJ端通过电阻R4和电 位器VR1接地， 通过所述电位器 VR1来调节稳压器U14的偏压。 0014 本实用新型的有益效果是： 由处理器分别控制执行对电子锁的密码开锁、 指纹开 锁和IC卡开锁， 并以步进电机驱动旋柄对指纹锁的把手施以旋转。

17、， 并对每一过程中的电参 数进行采集， 从而完成对指纹锁自动测试并显示相应测试数据。 附图说明 0015 图1为本实用新型的指纹锁自动测试电路的原理框图。 0016 图2为本实用新型的气缸驱动电路的原理图。 0017 图3为本实用新型的步进电机驱动电路的原理图。 0018 图4为本实用新型的LCD驱动显示电路的原理图。 0019 图5为本实用新型的电参数测试电路的原理图。 0020 图6为继电开关模块的驱动电路原理图。 0021 图7为本实用新型的键控电路的原理图。 0022 图8为本实用新型的指纹锁自动测试设备的结构示意图。 具体实施方式 0023 如下结合附图， 对本申请方案作进一步描述：。

18、 0024 参见附图1， 一种指纹锁自动测试电路， 其包括： 处理器及与该处理器连接的气缸 驱动电路、 步进电机驱动电路、 LCD驱动显示电路、 电参数测试电路和键控电路； 所述气缸驱 动电路的输出连接至气缸接线端子， 用于驱动外部的动作气缸； 所述步进电机驱动电路的 说明书 2/5 页 5 CN 211014494 U 5 输出端连接至电机接线端子， 用于驱动外部的步动电机； 所述LCD驱动显示电路用于驱动显 示屏对测试数据进行显示； 所述电参数测试电路具有连接待测指纹锁的测试接线端子， 用 于获取待测指纹锁的响应输出信号； 所述键控电路用于提供操作输入。 0025 参见附图2， 所述气缸驱。

19、动电路包括集成驱动IC U5和U6， 其型号为 ULN2003AFWG， 该集成驱动IC U5和U6的输入端经由线路电阻连接至所述处理器U8， 其型号为 STM32F103C8， 其输出端连接气缸接线端子AIR1-AIR12。 0026 参见附图3， 所述步进电机驱动电路包括若干驱动支路， 各驱动支路分别包括三极 管(图3所示的三极管Q1、 Q2和Q4)， 该三极管Q1、 Q2和Q4的基极分别连接至所述处理器， 并经 由接地电阻R39、 R38和R40接地， 其集电极分别连接至电机接线端子M_DIR、 M_EN和M_PUL， 其 发射极接地。 0027 参见附图4， 所述LCD驱动显示电路包括。

20、发射支路和接收支路； 所述发射支路包括 光耦单元U9、 三极管Q19、 电容C89和C92， 所述光耦单元U9输入侧的1脚连接至所述处理器， 且分别经电阻R86、 电容C89接地， 其输出侧的 4脚连接至所述三极管Q19的基极， 所述三极 管Q19的集电极连接至LCD接线端子的LCD_RX端， 其发射极连接至LCD接线端子的LCD_GND 端， 其基极和集电极分别连接至直流源， 并且接有所述电容C92； 所述接收支路包括光耦单 元 U7、 二极管D6、 三极管Q9、 电容C88和C90， 所述光耦单元U7输入侧的1脚连接至LED接线端 子的LCD_TX端， 2脚连接至LED接线端子的LCD_G。

21、ND端， 并于1脚和2脚之间并联接有所述二极 管D6和电容C86； 光耦单元U7输出侧的4脚连接对所述三极管Q9的基极， 所述三极管Q9的集 电极连接至所述处理器， 并且其集电极和基极分别连接至直流源， 并且接有所述电容C90。 0028 参见附图5-6， 所述电参数测试电路包括继电开关模块RL1和RL2、 uA取样电阻R76、 mA取样电阻R75、 第一放大器U1、 第二放大器U3和电压采样电路， 所述继电开关模块RL1和 RL2受控于处理器， 其中， 继电开关模块RL1的开关RL1-B和继电开关模块RL2的开关RL2-B分 别连接于TVC_OUT端与电压采样电路之间， 所述电压采样电路的输。

22、出端连接至处理器； 所述 继电开关模块 RL1的开关RL1-A的一端连接TGND_IN端， 另一端连接所述uA取样电阻R76； 所 述继电开关模块RL2的开关RL2-A的一端连接TGND_IN端， 另一端连接所述mA取样电阻R75； 所述uA取样电阻R76和mA取样电阻R75分别经由电感L1 接地； 所述开关RL1-A和RL1-B同步 开/闭， 开关RL2-A和RL2-B同步开/闭； 所述第一放大器U1的输入侧并联于uA取样电阻R76和 mA取样电阻R75两端， 其输出侧产生连接至处理器的第一路输出I1_AD； 所述第二放大器U3 的+V端连接第一放大器的+V端， 相当于是并联于uA取样电阻R。

23、76和mA取样电阻R75 两端， 其 输出侧产生连接至处理器的第二路输出I2_AD。 0029 所述电压采样电路包括限流电阻R3、 接地电阻R5、 稳压管D5和电容C2、 C59、 C60， 所述限流电阻R3连接于电压采样电路的输入端和输出端之间， 于输入端侧并联接有电容 C59和C60， 于输出侧并联接有接地电阻R5、 稳压管 D5和电容C2。 所述电压采样电路还包括 电压偏置电路， 所述电压偏置电路包括稳压器U14， 所述稳压器U14的输入端连接直流源， 其 输出端连接至所述限流电阻R3。 所述电压偏置电路还包括电阻R1、 R4、 R48和R52， 电容C46， 以及电位器VR1； 所述稳。

24、压器的输出端与地端之间串联连接有电阻R48、 R1和R52， 且电阻R1 和R48的连接点与稳压器U14的ADJ端连接， 所述ADJ端通过电阻 R4和电位器VR1接地， 通过 所述电位器VR1来调节稳压器U14的偏压。 0030 全电压TVC_OUT是输出给指纹锁主板的， 电压值可以指纹锁主板进行调节， 实现这 说明书 3/5 页 6 CN 211014494 U 6 个电压调节方式有两种： 一种是手动调节， 通过电位器VR1调节 U14的偏压， 可以令U14输出 对应的电压值； 另一种是软件自动调节， 按软件程序通过处理器叠加在VR1上， 便可以进行 调节。 当TVC_OUT电压调整后， 输。

25、出一路TVC_AD信号给单片机， 实时显示相关电压值。 0031 测试时， 默认为mA取样电阻R75所在的支路开通， 处理器输入mA-CN信号， 经电阻 R47到三极管Q7， Q7导通后， RL1继电器吸合， mA取样电阻接通输出电路负极， 当锁具主机正 常正作时， mA取样电阻均会产生压降， 此压为 mA-AD值比较微小， 经放大器1(U1)进行放大 后， 输出一路大电流的电压值到 CPU， 信号为I1-AD； 当mA电流比较小时， mA-AD经第一放大 器U1后， 同时也送入第二放大器U3进行放大， 并直接送入处理器， 信号定义为I2_AD。 当输入 为uA电流时， 信号经CPU输出uA-。

26、CN到R49再到Q9导通， 令RL2继电器吸合， RL继电器将测试地 线连接到uA取样电阻R76。 即， 当指纹锁正常正作时， uA取样电阻R76均会产生压降， 此压为 uA-AD值比较微小， 经第一放大器U1进行放大后， 输出一路大电流的电压值到处理器， 信号 为I1-AD； 当mA 电流比较小时， uA-AD经第一放大器U1后， 同时也送入第二放大器U3进行放 大， 并直接送入处理器， 信号定义为I2_AD。 0032 例如： 当电流过小于7mA时， I1_AD值为40mV以下时处理器很难识别， 只能通过第二 放大器进行放大处理， 当第二放大器放大后， AD值达到125mV； 处理器便可完。

27、成稳定工作， 见 下表1。 0033 0034 表1 0035 当电流过小于4uA时， I1_AD值为40mV以下时处理器很难识别， 只能通过放大器2放 大处理， 当放大器2放大后， AD值达到125mV； 处理器便可完成稳定工作， 见下表2。 0036 0037 0038 表2 0039 参见附图7， 处理器U8连接有若干键控电路， 包括有用于设备启动的启动键STOP， 用于设备暂停的停止键START等。 0040 参见附图8， 应用本电路的指纹锁自动测试设备， 其包括机座1、 用于装载指纹锁2 的固定座3、 用于对指纹锁2键盘21进行测试的多个手指气缸4、 用于对指纹锁2指纹采集区 22进。

28、行测试的指纹气缸、 用于将IC伸近或远离指纹锁2传感区的IC卡气缸、 以及由步进电机 区动的对指纹锁2的把手23施以旋转的旋柄5， 所述机座1之上设置有显示屏6及按键7。 0041 上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明， 凡与本申请方案雷 说明书 4/5 页 7 CN 211014494 U 7 同、 近似或以此为基础作出的技术推演、 替换、 改进等， 均应视为本专利的保护范围。 说明书 5/5 页 8 CN 211014494 U 8 图1 说明书附图 1/8 页 9 CN 211014494 U 9 图2 说明书附图 2/8 页 10 CN 211014494 U 10 图3 说明书附图 3/8 页 11 CN 211014494 U 11 图4 说明书附图 4/8 页 12 CN 211014494 U 12 图5 说明书附图 5/8 页 13 CN 211014494 U 13 图6 说明书附图 6/8 页 14 CN 211014494 U 14 图7 说明书附图 7/8 页 15 CN 211014494 U 15 图8 说明书附图 8/8 页 16 CN 211014494 U 16 。