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根据指纹传感器MBF310的防盗遥控器规划

刮擦式活体指纹识别器通过电容传感器发出电子信号,电子信号穿过手指的表面,到达手指皮肤的活体层(又称“真皮层”),直接读取指纹图案,从而 大大提高了系统的安全性。

防盗遥控器首要使用于轿车、车库门、防盗门、室内门、保险柜等门禁设备,能够操控敞开和封闭门禁设备,在防盗形式下,当门禁被不合法翻开、磕碰、移动、振荡 等时宣布防盗报警信号。现在市场上的指纹辨认防盗遥控器,选用的是第一代光学指纹辨认技能,只能够扫描手指皮肤的外表(又称“死性皮肤层”),不能深化真 皮层,所以手指外表的洁净程度,直接影响到辨认的作用。别的,假如人们依照手指指纹做一个指纹手模,也或许经过辨认体系。这种指纹辨认技能尽管能对运用者 的身份进行辨认,但运用起来既不安全又不安稳。

  

刮擦式活体指纹辨认器经过电容传感器宣布电子信号,电子信号穿过手指的外表,抵达手指皮肤的活体层(又称“真皮层”),直接读取指纹图画,然后 大大提高了体系的安全性。选用刮擦式活体指纹辨认技能,防盗遥控器对运用者的指纹活体层进行收集,并发送给遥控接纳器与存储在遥控接纳器内的合法指纹进行 比对。只要相符时,运用者才干对遥控器进行其他操作;不然,宣布防盗报警信号。选用活体指纹辨认技能验证运用者的身份,提高了体系防盗等级、安全性和安稳 性。

1 防盗遥控发射器的规划

  刮擦式活体指纹辨认防盗遥控器分为防盗遥控发射器和防盗遥控接纳器两部分。防盗遥控发射器由运用者随身携带,防盗遥控接纳器安放在要维护的门禁 设备里。防盗遥控发射器以MSP430F12X处理器为中心,对刮擦式活体指纹传感器MBF310、无线发射/接纳芯片nRF401、参数装备芯片 AT93C46等进行作业状况装备,包含指纹数据读取、指纹数据和加密数据无线发射,以及操控指令的无线发射等。

  AT93C46中保存有256位的参数装备数据,用于对发射的数据进行加密运算;nRF401作业在无线发射形式。MBF310选用SPI作业 形式和MSP430F12X处理器的SPI总线相连,MSP430F12X经过SPI总线对MBF310传感器进行作业状况初始化,装备为使能FIFO中 断的SPI形式。当手指在MBF310上滑过期,MBF310收集指纹数据并存到FIFO缓冲区内;当FIFO缓冲区满时发生一中止信号, MSP430F12X处理器收到FIFO缓冲区满中止信号后当即经过SPI总线读取MBF310收集的指纹数据;并把读取的指纹数据和AT93C46内的 装备字进行“或”运算加密,把加密好的数据经过nRF401发射出去,然后完成指纹的收集,指纹数据的读取、加密和无线发射,以及操控指令的无线发射等功 能。防盗遥控发射器的电路衔接图如图1所示。


图1 防盗遥控发射器的电路衔接图

2 防盗遥控接纳器的规划

  防盗遥控接纳器由MSP430F12X处理器、无线发射/接纳芯片nRF401、参数装备芯片AT93C46、指纹模板存储器FM24C64、 按键和指示灯等硬件组成。当防盗遥控接纳器正常作业时,MSP430F12X处理器挑选nRF401为无线接纳形式,以当令接纳防盗遥控发射器发射的数据 和指令。当接纳到指纹数据时,MSP430F12X处理器用AT93C46内的256位装备字对接纳到的加密指纹进行解码,得到防盗遥控发射器内的 MBF310收集到的实在活体指纹数据。然后把解码后的指纹数据与指纹模板存储器FM24C64内预存的指纹模板数据进行比对,假如比对成果为真,标明得 到合法身份验证,那么防盗遥控接纳器能够接纳防盗遥控发射器的操控指令(防盗遥控发射器上按键设定的指令),不然不响应防盗遥控发射器发射的指令数据。防 盗遥控接纳器按键用于树立指纹模板,指示灯指示防盗遥控接纳器的当前作业状况。输出端口1~6是依据遥控指令发生的输出操控信号。防盗遥控接纳器的电路连 接图如图2所示。


图2 防盗遥控接纳器的电路衔接图

3 使用实例

  以本规划用作轿车防盗遥控器为例,轿车防盗遥控器由轿车防盗遥控发射器和轿车防盗遥控接纳器两部分组成。轿车防盗遥控发射器由车主随身携带,汽 车防盗遥控接纳器安装在轿车内。轿车防盗遥控发射器的3个指令操作按键别离界说为敞开轿车体系(KEY1)、封闭轿车体系(KEY2)和寻车 (KEY3)。轿车防盗遥控接纳器的输出操控端口输出1~6别离界说为:报警器鸣响、前灯亮闪、车门锁开/关、后舱盖翻开、总电路通断、轿车焚烧/熄火控 制信号。

  轿车防盗遥控器的一切操作均以经过指纹辨认为条件。首要,遥控器操作者的手指(遥控器操作者在轿车防盗遥控接纳器内树立过指纹模板的手指)在指 纹辨认窗口上悄悄滑过;轿车防盗遥控发射器收集到指纹后,经过编码加密算法加密指纹数据,并经过FSK方法发射出去;在有用间隔范围内的轿车防盗遥控接纳 器收到加密的数据,并经过解码算法得到解密后的指纹数据,然后与存储的指纹模板数据逐个比对。假如比对成果为真,则承认操作者身份成功,能够接纳遥控发射 器的指令数据,不然不接纳遥控发射器的指令。假如轿车在没有得到操作者的合法身份情况下被强行操作,那么防盗遥控接纳器就会宣布报警操控信号(如报警器鸣 响、前灯亮闪),并履行其他防盗操控信号(如总电路断开、轿车熄火、车门锁关等)。

结语

  本文规划的防盗遥控发射器选用了刮擦式活体指纹辨认芯片MBF310,归于第二代指纹辨认技能,有用克服了第一代指纹辨认技能辨认率低、辨认橡胶模塑指纹等缺陷和缺乏,提高了安全等级和正确辨认率。

  nRF401无线收发芯片,选用FSK技能,遥控间隔可达800 m。防盗遥控发射器和防盗遥控接纳器中,AT93C46是编解码装备芯片,存有256位的编解码数据。遥控发射器发射数据时选用256位编码加密算法,可 以避免遥控发射的数据被截获破解以及遥控发射器被拷贝,只要遥控发射器和遥控接纳器的编解码数据相一起,才干进行遥控操作,提高了安全等级。防盗遥控接纳 器中的指纹模板存储器选用了8 KB的高速铁电存储器FM24C64,能够无故障读写1 010次,掉电情况下坚持数据10年不丢掉。遥控发射器和接纳器以超低功耗16位处理器MSP430F12X为数据处理和操控中心,提高了数据运算速度和 体系的智能化程度,降低了功耗。

参考文献

[1] 胡大可.MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.
[2] 胡大可.MSP430系列单片机C言语程序规划与开发 [M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
[3] 魏小龙.MSP430系列单片机接口技能及体系触及实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.

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