指紋鎖新時代之單芯片指紋鎖設計與研究

　　電源模塊設計

　　電源模塊對于任何一個嵌入式系統都很重要，指紋鎖也不例外。對使用電池的指紋鎖產品來講，在電源設計上尤其要考慮供電方式、功耗、以及缺電等應急情況。選用SIB8132，可以達到工作功耗不超過75mA。

　　在電源設計上，還需考慮低電壓報警的問題。低電壓報警是當電池電量不足時，提前提醒用戶更換新電池的功能。在設計上要保證低電壓狀態下可用次數達到至少100次以上。如果在電量耗盡前，用戶仍未能換上足量電池，則需要鎖上有外接電源接口，以保證可以應急開門。當然，應急的情況還包括電路系統失效的情況，這時可以考慮“雙機”模式，其安全性則更高。

　　輸入輸出設備選型

　　輸入輸出設備根據產品功能設計來選取。需要注意的是，如果功能較為復雜，配套LCD或LED數碼管是必要的。至少在指紋管理時，用于顯示指紋編號等信息。

設計經驗分享

　　實現雙模工作

　　“雙模工作”是指指紋模塊既可以是主控工作模式，也可以是從屬工作模式。因為不同產品的功能設計不同，有時指紋識別模塊在整個系統中只扮演一個獨立的指紋識別功能，不執行業務邏輯的控制，這種被稱為通用的指紋模塊。有時需要指紋識別模塊也能完成一些業務邏輯控制，這種稱為主控指紋模塊。通用指紋模塊是把指紋模塊當作一個獨立實體，通過標準數據接口(多為UART)與主MCU通訊。它在整個鎖中，只完成指紋存儲和指紋驗證功能。而主控指紋模塊集業務邏輯與指紋識別于一體，功能更為強大、成本更有優勢。

　　單芯片優勢

　　傳統的指紋鎖控制板多采用普通DSP來實現指紋識別功能。這種方式下，存儲指紋就需要外擴存儲芯片。而且DSP不可以再編程，只能通過接口來控制它，因此還需一個主控MCU。而對于SIB8132來講，一是指紋存儲在片內，無需外擴存儲。二是SIB8132是可編程的，可以內置應用程序，并且可以接入眾多外設，因此還可能節省一個MCU。

　　這種單芯片指紋鎖應用方案，在節省器件成本的同時，也減少了PCB板的大小，為產品ID設計留下更多空間。

　 柔性兼容

　　“柔性兼容”是指只需通過更改SIB8132的內置程序就可實現對指紋傳感設備的前向兼容，甚至可以同時接入兩個指紋傳感器件。指紋傳感器市場不斷的在推陳出新，產品性能會隨著傳感技術的改進而不斷提升。現時的指紋模塊與指紋傳感器是一一綁定的。因此作為指紋鎖的產品廠商，更換指紋傳感器的成本相當于更換整個指紋模塊的成本。而采用SIB8132的指紋模塊針對指紋傳感芯片的接入是靈活的、前瞻的。更換傳感器無需更換指紋模塊，只需要修改固件即可實現對新型傳感器的兼容。

結語

　　指紋鎖具市場已經逐漸成為指紋應用的主戰場。希望本文所述內容能夠為廣大讀者認知指紋鎖具產品和技術起到一定的啟迪作用。同時在此申明，本文版權歸楊若冰先生所有，未經書面同意，任何個人或機構不能轉載。引用請注明出處。