单芯片指纹锁设计方案(07-100)

　　指纹采集设备选型

　　指纹采集设备是除了核心控制模块外的最为重要的外设。它的性能优劣关乎整个指纹锁的质量。指纹采集设备是使用者接触最多的部件，是指纹数据生成的源头。正因为它被接触最多最频繁，所以在选型时，耐用性和易用性是最先考虑因素。耐用性考量表现在手指接触时的防静电能力、耐磨耐腐蚀性、以及传感灵敏度是否随使用次数明显下降等。一般认为，光学指纹采集头较为耐用，而采用半导体直接传感的指纹采集头较为灵敏。易用性表现在使用者的感受上。一般而言，按压式即面状指纹采集器使用简单，手指一按即可采集指纹。按压式的大小一般是15mm-25mm见方。除此之外，为了降低成本,以及为了适应小型手持设备的需要，也有不少此类产品使用滑动式即刮擦式传感器，其大小仅有10×5mm见方左右。

　　当然对于指纹锁来讲，用户更为大众化一些。所以，使用按压式采集头的会更多一些。低成本一点的使用光学按压式指纹采集头。高品质一点的采用半导体按压式指纹采集芯片(其中有半导体电容、半导体电感、半导体压感三者常用传感方式)。

　　电源模块设计

　　电源模块对于任何一个嵌入式系统都很重要，指纹锁也不例外。对使用电池的指纹锁产品来讲，在电源设计上尤其要考虑供电方式、功耗、以及缺电等应急情况。选用SIB8132，可以达到工作功耗不超过75mA。

　　在电源设计上，还需考虑低电压报警的问题。低电压报警是当电池电量不足时，提前提醒用户更换新电池的功能。在设计上要保证低电压状态下可用次数达到至少100次以上。如果在电量耗尽前，用户仍未能换上足量电池，则需要锁上有外接电源接口，以保证可以应急开门。当然，应急的情况还包括电路系统失效的情况，这时可以考虑“双机”模式，其安全性则更高。

　　输入输出设备选型
　　
　　输入输出设备根据产品功能设计来选取。需要注意的是，如果功能较为复杂，配套LCD或LED数码管是必要的。至少在指纹管理时，用于显示指纹编号等信息。

　　设计经验分享

　　实现双模工作

　　“双模工作”是指指纹模块既可以是主控工作模式，也可以是从属工作模式。

　　因为不同产品的功能设计不同，有时指纹识别模块在整个系统中只扮演一个独立的指纹识别功能，不执行业务逻辑的控制，这种被称为通用的指纹模块。有时需要指纹识别模块也能完成一些业务逻辑控制，这种称为主控指纹模块。通用指纹模块是把指纹模块当作一个独立实体，通过标准数据接口(多为UART)与主MCU通讯。它在整个锁中，只完成指纹存储和指纹验证功能。而主控指纹模块集业务逻辑与指纹识别于一体，功能更为强大、成本更有优势。