一种高性能指纹锁硬件电路设计

随着生物特征识别技术的快速发展，指纹识别技术广泛进入人们的生活领域。基于PC机端的指纹算法应用已经相当成熟，而便携、轻巧的嵌入式产品相对缺乏。国内很多知名企业已经研发并生产了脱机模式的指纹识别平台，这类产品价格高昂且多数为商业用途。随着家庭数字化的需求和消费类电子的普及，越来越多的民用领域需要指纹门禁系统。因此，开发一种高性能、低成本、安全可靠的民用指纹锁硬件平台具有很强的现实意义和广阔的市场空间。

底层控制模块

设计指纹锁，除了要有完整的中间构件——指纹识别模块，还需要配套的底层控制模块等基础构件。该系统选用高性能低功耗的MEGA8单片机作为底层控制模块的CPU处理器。该器件所实现的功能有：循环扫描键盘并进行相应处理;控制LED灯指示系统当前工作状态;驱动电机执行开关门锁动作;与DSP通讯交互信息等。如图2所示，单片机作为底层控制模块，其IO引脚控制其他器件，采用I2C与DSP进行信息交换。

电源管理模块

电源管理模块如图3所示，包括电源和电源管理器件。电源部分，该设计由4节1.5 V串联的干电池供电，此电压实际最高时为7 V左右，最低时为5 V，足以满足整体体统的电压要求。电源管理器件，选用手持设备中常用的低功耗高性能稳压器R1111N331B、XC62068152MR、 XC6-206P332MR，输出33 V的整体电压和DSP 1.8 V的核心电压，这类器件的特点是它具有控制关断引引脚，在系统处于睡眠时，可以通过置位使能端，关断整个系统板的供电，从而达到低功耗节能的目的。