單芯片指紋鎖設計方案(07-100)

　　指紋采集設備選型

　　指紋采集設備是除了核心控制模塊外的最為重要的外設。它的性能優劣關乎整個指紋鎖的質量。指紋采集設備是使用者接觸最多的部件，是指紋數據生成的源頭。正因為它被接觸最多最頻繁，所以在選型時，耐用性和易用性是最先考慮因素。耐用性考量表現在手指接觸時的防靜電能力、耐磨耐腐蝕性、以及傳感靈敏度是否隨使用次數明顯下降等。一般認為，光學指紋采集頭較為耐用，而采用半導體直接傳感的指紋采集頭較為靈敏。易用性表現在使用者的感受上。一般而言，按壓式即面狀指紋采集器使用簡單，手指一按即可采集指紋。按壓式的大小一般是15mm-25mm見方。除此之外，為了降低成本,以及為了適應小型手持設備的需要，也有不少此類產品使用滑動式即刮擦式傳感器，其大小僅有10×5mm見方左右。

　　當然對于指紋鎖來講，用戶更為大眾化一些。所以，使用按壓式采集頭的會更多一些。低成本一點的使用光學按壓式指紋采集頭。高品質一點的采用半導體按壓式指紋采集芯片(其中有半導體電容、半導體電感、半導體壓感三者常用傳感方式)。

　　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。