專利名稱：采指器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于信息存貯裝置技術(shù)領(lǐng)域，主要是采集指紋信息并將其儲存到計算機中的電路模塊。
目前，人們在應(yīng)用計算機時，一般都是采用設(shè)定口令的方式來認證用戶，由于口令易被攻破，常常造成儲存于計算機中的秘密被非法竊取，雖然計算機專家們花了大量的人力和物力來研究開發(fā)新的防范技術(shù)和措施，卻一直沒有找到一種真正切實有效的辦法，由此我們進行了將指紋識別技術(shù)應(yīng)用于計算機的用戶認證的研究工作，雖然有的廠商開發(fā)出了光學指紋采集模塊，但它是采用CCD照相技術(shù)將采集到的指紋圖象信息儲存于計算機中，在進行用戶身份認證時，將用戶的指紋圖象與計算機中儲存的指紋圖象進行比對，在高清晰度的情況下，圖象信息可被偽造，并且模塊的體積大，制造成本高。
本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠采集人體指紋數(shù)據(jù)信息并將其貯存到計算機系統(tǒng)中以備調(diào)用、而且這種指紋數(shù)據(jù)信息不能被偽造、安全性高、體積小、成本低的采指電路模塊。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
本采指器模塊由一個插座和四個主芯片即指紋傳感器、存儲器、地址鎖存器和CPU組成，在指紋傳感器與存儲器之間連接有一組數(shù)據(jù)與地址分時使用的數(shù)據(jù)、地址線和一組地址線，指紋傳感器與CPU之間連接有一組數(shù)據(jù)、地址線，地址鎖存器與CPU之間連接有一組數(shù)據(jù)、地址線，地址鎖存器與存儲器之間連接有一組地址線和一組數(shù)據(jù)、地址線，CPU與存儲器之間連接有一組地址線和一組數(shù)據(jù)、地址線，插座的一個腳接電源，一個腳接地，兩個腳分別接CPU的D+和D-。
所述的指紋傳感器為FPS110或FPS110B半導(dǎo)體指紋傳感器，其20腳和33腳接電源，16、23、28、4和5腳接地，在1腳和電源之間串接有電阻R17，在電源和地之間連接有并聯(lián)的電容C19、C20，在2腳和地之間串接有電阻R9，在3腳和地之間串接有電阻R10，38腳通過電阻R16接地，31腳通過電阻R13接地，13腳通過電阻R18接地，39腳通過電阻R19接到電源，41腳～80腳均接地，18、19、21、22、24～27腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD7～AD0，34～37腳分別接4根地址線A3～A0。
所述的存儲器為27C256存儲器，其2腳和32腳接電源，23腳和16腳接地，電容C15、C16并聯(lián)接在電源和地之間，13～15腳、18～22腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD0～AD7，11～4腳、29、28、24、27、3、30和31腳分別接15根地址線A0～A14。
所述的地址鎖存器為74373鎖存器，其1腳接地，12、15、16、19、9、6、5和2腳分別接8根地址線A0～A7，13、14、17、18、8、7、4和3腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD0～AD7。
所述的CPU為Intel 80930AD CPU，其19、36、51、68、42和43腳接電源，1、18、37、52、44、67腳接地，在41腳和電源之間串接有電容C4，在40腳與電源之間串接有電阻R1，在電源和地之間連接有并聯(lián)的電容C10、C12，在40腳與地之間連接有并聯(lián)的電容C6和C9，54腳通過電阻R3與插座的D-信號腳連接，55腳通過電阻R4與插座的D+信號腳連接，55腳上還接有下拉電阻R5，53腳通過電容C11接地，在38腳和39腳之間連接有一振蕩電路，65腳與存儲器的25腳連接，66腳與地址鎖存器的11腳連接，26腳和27腳分別與指紋傳感器的17腳和40腳連接，35腳通過電阻R7與指紋傳感器的29腳連接，10～17腳分別連接8根數(shù)據(jù)、信號線AD7～AD0，2～9腳分別連接有8根地址線A15～A8；所述的振蕩電路由電容C1、C3和晶振CL組成。
在插座上還連接有一根屏蔽線。
本采指器模塊上的指紋傳感器主要用作采集指紋信息，由存儲器、地址鎖存器和CPU構(gòu)成單片機系統(tǒng)，完成圖像捕獲、處理、加密、偽指印檢測、注冊、指紋樣板管理、驗證、識別和通信。指紋傳感器將采集到的指紋信息通過信號線傳送到CPU中，CPU將收到的信號數(shù)據(jù)進行計算和處理，然后將這些計算處理后的數(shù)據(jù)儲存到計算機中，存儲器中存放著含有各種處理方法的控制程序，當需要調(diào)用這些程序時，可通過對存儲器進行尋址訪問來調(diào)用。
選用FPS110或FPS110B半導(dǎo)體指紋傳感器，其20和33腳接電源，16、23和28腳接地，可為芯片提供+5V的數(shù)字電源，電阻R17將電源降壓后再供給芯片模擬電源，電容C19和C20可對芯片工作電壓形成電流保護，2腳、3腳和地之間分別接電阻R9、R10是為了便于選擇芯片工作的靈敏度，R16、R19、R13、R18起到電流保護、防止大電流沖擊的作用。
選用27C256存儲器，其2和32腳接電源，16腳接地，可獲得+5V的工作電壓，電容C15、C16構(gòu)成接地保護電容，可防止大電流沖擊芯片。
選用Intel 80930AD CPU，其19、36、51和68腳接電源，1、18、37和52腳接地，可為芯片提供+5V的數(shù)字電源，電阻R1對電源形成壓降后再供給芯片模擬電源，電容C10和C12可對芯片工作電壓形成保護，C6和C9可對模擬電壓形成保護，連接于38與39腳之間的振蕩電路可為芯片提供外部振蕩脈沖，42和43腳接電源，44腳接地，是為了選擇USB設(shè)備的工作速度為全速，電容C4接在電源和41腳之間，構(gòu)成系統(tǒng)復(fù)位信號，53腳通過電容C11接地，可保證微分線驅(qū)動器的正確操作，67腳接地以控制選擇使用片外存儲器，65腳為片外存儲器取指令控制信號，66腳為芯片輸出的地址鎖存控制信號，接到地址鎖存器的11腳，控制地址鎖存時刻，26和27腳分別為寫操作和讀操作控制信號，分別接到指紋傳感器的17腳和40腳，控制指紋傳感器的讀寫操作，電阻R7將35腳輸出的時鐘信號衰減后供給指紋傳感器工作時鐘，8根數(shù)據(jù)、地址線可分時傳送數(shù)據(jù)信號和地址信號到指紋傳感器、地址鎖存器和存儲器，8根地址線可傳送地址信息到存儲器。
連接于各芯片之間的數(shù)據(jù)線和地址線可實現(xiàn)CPU、地址鎖存器、存儲器和指紋傳感器之間的通信。連接于插座上的屏蔽線可起到抗干擾的作用。
下面，將結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的闡述。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
首先，購買市面上通用的FPS110半導(dǎo)體指紋傳感器II、27C256存儲器III、74373地址鎖存器IV、Intel 80930AD CPUV和一個四針插座I，如圖1所示用數(shù)據(jù)、地址線或地址線將其相互連接，四針插座I的1腳接電源VCC，4腳接地線GND，其中，1腳串接鐵氧體磁珠FB，以避免瞬間交流電沖擊，2腳和3腳分別為USB標準的D+和D-，與CPU連接；在四針插座上還可接一條屏蔽線，以防止干擾。并如圖所示將FPS110指紋傳感器II的20腳和33腳接電源VCC，16腳、23腳、28腳、4腳和5腳接地GND，在1腳和電源VCC之間串接電阻R17，在電源和地之間連接并聯(lián)的電容C19、C20，在2腳和地之間串接電阻R9，在3腳和地之間串接電阻R10，38腳通過電阻R16接地，31腳通過電阻R13接地，13腳通過電阻R15接地，39腳通過電阻R19接到電源，41腳～80腳均接地，18腳、19腳、21腳、22腳、24～27腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD7～AD0，34～37腳分別接4根地址線A3～A0；將256存儲器III的2腳和32腳接電源，電容C15、C16并聯(lián)接在電源和地之間，23腳和16腳接地，13～15腳、18～22腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD0～AD7，11～4腳、29、28、24、27、3、30和31腳分別接15根地址線A0～A14；將373地址鎖存器IV的1腳接地，12、15、16、19、9、6、5和2腳分別接8根地址線A0～A7，13、14、17、18、8、7、4和3腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD0～AD7；將Intel 80930AD CPUV的19、36、51、68、42和43腳接電源，1、18、37、52、44、67腳接地，在41腳和電源之間串接電容C4，在40腳與電源之間串接電阻R1，在電源和地之間連接并聯(lián)的電容C10、C12，在電阻R1與地之間連接并聯(lián)的電容C6和C9，54腳通過電阻R3與四針插座(I)的3腳連接，55腳通過電阻R4與四針插座(I)的2腳連接，55腳上還接下拉電阻R5，53腳通過電容C11接地，在38腳和39腳之間連接一振蕩電路VI，為CPU提供外部振蕩脈沖，65腳與存儲器III的25腳連接，控制存儲器的取指令信號，66腳與地址鎖存器IV的11腳連接，控制地址鎖存時刻，26腳和27腳分別為寫操作和讀操作控制信號，分別與指紋傳感器II的17腳和40腳連接，控制傳感器的讀寫操作，35腳通過電阻R7與指紋傳感器II的29腳連接，供給傳感器工作時鐘，10～17腳分別連接8根數(shù)據(jù)和地址分時使用的數(shù)據(jù)、地址線AD7～AD0，這8根線連接到地址鎖存器IV的3、4、7、8、13、14、17和18腳，還有存儲器III的13、14、15、18、19、20、21和22腳，以及傳感器II的18、19、21、22、24、25、26和27腳，分時傳送數(shù)據(jù)信號和地址信號，2～9腳分別連接有8根地址線A15～A8，使用其中除2腳以外的7根，連接到存儲器的3、24、27、28、29、30和31腳，傳送地址信息；振蕩電路VI由電容C1、C3和晶振CL組成。
本電路模塊應(yīng)與計算機結(jié)合使用，工作時，用戶將手指點在指紋傳感器II上，傳感器將采集到的指紋數(shù)據(jù)信息通過數(shù)據(jù)線傳送到CPUV，CPU將收到的信息進行計算處理后傳輸并貯存于計算機中，形成個人資料，在存儲器III內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)處理程序可通過對存儲器進行尋址訪問來調(diào)用，實際應(yīng)用中，在進行身份認定時，通過指紋傳感器將采集到的指紋信息與計算機中貯存的相應(yīng)資料進行比對以辨別用戶身份的合法性。
由于人的指紋各個不同，指指相異，其數(shù)據(jù)信息無法偽造，將本技術(shù)應(yīng)用于計算機用戶的身份認證使得計算機使用的安全可靠性大大提高，存儲于計算機中的秘密不易被泄露。本模塊體積小、成本低、功耗低、抗震性能好、安全可靠、方便實用，可廣泛應(yīng)用于各種需要安全登錄的系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.采指器模塊，屬于采集指紋信號的電路模塊，其特征在于，它由一個插座(I)和四個主芯片即指紋傳感器(II)、存儲器(III)、地址鎖存器(IV)和CPU(V)組成，在指紋傳感器(II)與存儲器(III)之間連接有一組數(shù)據(jù)與地址分時使用的數(shù)據(jù)、地址線和一組地址線，指紋傳感器(II)與CPU(V)之間連接有一組數(shù)據(jù)、地址線，地址鎖存器(IV)與CPU(V)之間連接有一組數(shù)據(jù)、地址線，地址鎖存器(IV)與存儲器(III)之間連接有一組數(shù)據(jù)、地址線和一組地址線，CPU(V)與存儲器(III)之間連接有一組數(shù)據(jù)、地址線和一組地址線，插座(I)的一個腳接電源VCC，一個腳接地GND，兩個腳分別接CPU的D+和D-。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采指器模塊，其特征在于，所述的指紋傳感器(II)為FPS110或FPS110B半導(dǎo)體指紋傳感器，其20腳和33腳接電源VCC，16腳、23腳、28腳、4腳和5腳接地GND，在1腳和電源VCC之間串接有電阻R17，在電源和地之間連接有并聯(lián)的電容C19、C20，在2腳和地之間串接有電阻R9，在3腳和地之間串接有電阻R10，38腳通過電阻R16接地，31腳通過電阻R13接地，13腳通過電阻R18接地，39腳通過電阻R19接到電源，41腳～80腳均接地，18腳、19腳、21腳、22腳、24～27腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD7～AD0，34～37腳分別接4根地址線A3～A0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采指器模塊，其特征在于，所述的存儲器(III)為27C256存儲器，其2腳和32腳接電源，23腳和16腳接地，電容C15、C16并聯(lián)接在電源和地之間，13～15腳、18～22腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD0～AD7，11～4腳、29、28、24、27、3、30和31腳分別接15根地址線A0～A14。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采指器模塊，其特征在于，所述的地址鎖存器(IV)為74373鎖存器，其1腳接地，12、15、16、19、9、6、5和2腳分別接8根地址線A0～A7，13、14、17、18、8、7、4和3腳分別接8根數(shù)據(jù)、地址線AD0～AD7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采指器模塊，其特征在于，所述的CPU(V)為Intel 80930AD CPU，其19、36、51、68、42和43腳接電源，1、18、37、52、44、67腳接地，在41腳和電源之間串接有電容C4，在40腳與電源之間串接有電阻R1，在電源和地之間連接有并聯(lián)的電容C10、C12，在40腳與地之間連接有并聯(lián)的電容C6和C9，54腳通過電阻R3與插座(I)的D—信號腳連接，55腳通過電阻R4與插座(I)的D+信號腳連接，55腳上還接有下拉電阻R5，53腳通過電容C11接地，在38腳和39腳之間連接有一振蕩電路(VI)，65腳與存儲器(III)的25腳連接，66腳與地址鎖存器(IV)的11腳連接，26腳和27腳分別與指紋傳感器(II)的17腳和40腳連接，35腳通過電阻R7與指紋傳感器(II)的29腳連接，10～17腳分別連接8根數(shù)據(jù)、地址線AD7～AD0，2～9腳分別連接有8根地址線A15～A8。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的采指器模塊，其特征在于，所述的振蕩電路(VI)由電容C1、C3和晶振CL組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采指器模塊，其特征在于，在插座(I)上還連接有一根屏蔽線。
專利摘要本采指器模塊由四針插座(I)、指紋傳感器(II)、存儲器(III)、地址鎖存器(IV)和CPU(V)組成,存儲器與指紋傳感器、地址鎖存器和CPU之間均連接有一組數(shù)據(jù)、地址線和一組地址線,CPU與指紋傳感器和地址鎖存器之間均連接有一組數(shù)據(jù)、地址線,插座的兩個腳與CPU連接,一個腳接電源,一個腳接地線。它可將采集到的指紋信息貯存于計算機中,用于對計算機用戶的身份認證,安全可靠。
文檔編號G06K9/20GK2469499SQ01214030
公開日2002年1月2日 申請日期2001年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月23日
發(fā)明者蔣楚明, 吳云兵, 徐偉華, 陳官學, 楊光銳, 陳朝輝, 朱曉輝, 劉林海, 朱毅英 申請人:昆明昆船信息產(chǎn)業(yè)有限公司