半導(dǎo)體指紋模組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種半導(dǎo)體指紋模組，其包括：指紋輸入模塊以及與指紋輸入模塊相連的指紋處理模塊；指紋輸入模塊包括：指紋傳感器芯片以及接于指紋傳感器芯片的觸控信號輸出電路、指紋頭傳感器電路；指紋處理模塊包括：指紋處理芯片以及接于指紋處理芯片的指紋模塊電路、外部接口電路。本實用新型的有益效果是：價格低、穩(wěn)定性好且模組尺寸非常小。
【專利說明】
半導(dǎo)體指紋模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種適用于智能門鎖、智能保險箱、手機等設(shè)備的半導(dǎo)體指紋模組。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，運用于智能門鎖，智能保險箱，手機等設(shè)備的半導(dǎo)體指紋模組存在價格昂貴、穩(wěn)定性差，尺寸大，不方便嵌入產(chǎn)品等弊端。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種半導(dǎo)體指紋模組。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的實施方式提供了一種半導(dǎo)體指紋模組，其包括:指紋輸入模塊以及與指紋輸入模塊相連的指紋處理模塊;指紋輸入模塊包括:指紋傳感器芯片以及接于指紋傳感器芯片的觸控信號輸出電路、指紋頭傳感器電路;指紋處理模塊包括:指紋處理芯片以及接于指紋處理芯片的指紋模塊電路、外部接口電路。
[0005]進一步，觸控信號輸出電路包括控制芯片U3，該控制芯片U3的I腳作為信號輸出端，控制芯片U3的2腳、4腳、6腳接地，控制芯片U3的3腳通過電容Cl而接于指紋傳感器電路，該電容Cl的兩側(cè)接有分別接地的雙向擊穿二極管D3、電容C3，控制芯片U3的5腳通過電阻R7而接于第一外部供給電源T_VCC，且控制芯片U3的5腳通過電容C2接地。
[0006]進一步，指紋頭傳感器電路包括控制芯片U2，該控制芯片U2的I腳、6腳接地，控制芯片U2的2腳、3腳、4腳分別通過電阻R6、電阻R5、電阻R4而接于指紋模塊電路，控制芯片的7腳、12腳、19腳、24腳相互連接且分別通過電阻R2、雙向擊穿二極管D2而接地來釋放靜電，控制芯片U2的8-11引腳、23引腳為空引腳，控制芯片U2的20腳通過電阻Rl而接于觸控信號輸出電路，控制芯片U2的21腳接于指紋模塊電路，控制芯片U2的22腳接電源VCC。
[0007]進一步，指紋模塊電路包括控制芯片Ul，該控制芯片Ul的I腳接于外部接口電路，控制芯片UI的2腳接有接地的電容C7，控制芯片UI的3腳接有接地的電容C8，控制芯片的2腳、3腳之間接有晶振Yl，控制芯片Ul的4腳接電源VDD12，控制芯片Ul的5腳、6腳、17腳分別接于測試點Tl、測試點T2、測試點T3，控制芯片Ul的7腳接于電源VCC、電源VDD，且該控制芯片Ul的7腳接有接地的電容C10、電容C13，控制芯片Ul的8腳作為空引腳，控制芯片Ul的9腳通過電容C9接地，控制芯片Ul的10腳接電源VCC，控制芯片Ul的11腳接地，控制芯片Ul的13腳通過電容接地，控制芯片Ul的14腳通過電阻R3而接于17腳，控制芯片Ul的15腳、23腳、24腳、27腳、28腳、31-33腳、35腳、38腳、40腳為空引腳，控制芯片Ul的16腳為為RST管腳，控制芯片UI的18腳接電源VDD12，控制芯片Ul的19腳接電源VCC，且19腳接有接地的電容Cl 9，控制芯片Ul的20腳通過電阻R17而接于電源VCC，控制芯片Ul的21腳接電源VCC，控制芯片Ul的22腳接地，控制芯片Ul的26腳、30腳、37腳、39腳接于指紋頭傳感器電路，控制芯片Ul的29腳接電源VCC，控制芯片Ul的34腳接外部接口電路，控制芯片Ul的36腳接指紋頭傳感器電路。
[0008]進一步，外部接口電路包括連接器Pl，該連接器Pl的I腳接第一外部供給電源1~_VCC，2腳接于觸控信號輸出電路，3腳接電源VCC，4腳、5腳接指紋模塊電路，6腳接地。
[0009]進一步，復(fù)位電路包括:接于電源VCC的電阻R15,該電阻R15并聯(lián)有二極管D2,復(fù)位電路的指紋模塊電路接口接有接地的電容C16。
[0010]本實用新型具有如下有益效果:
[0011]1、價格低；
[0012]2、穩(wěn)定性好；
[0013]3、模組尺寸非常小?！靖綀D說明】
[0014]圖1為半導(dǎo)體指紋模組原理框圖；
[0015]圖2為指紋處理模塊中指紋模塊電路圖；
[0016]圖3為指紋處理模塊中復(fù)位電路圖；[〇〇17]圖4為指紋處理模塊中外部接口電路圖；
[0018]圖5為指紋輸入模塊中指紋頭傳感器電路圖；
[0019]圖6為指紋輸入模塊中觸控信號輸出電路圖；
[0020]圖7為指紋輸入模塊中測試點示意圖?！揪唧w實施方式】
[0021]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。[〇〇22]如圖1所示，一種半導(dǎo)體指紋模組，其包括:指紋輸入模塊1以及與指紋輸入模塊相連的指紋處理模塊2;指紋輸入模塊1包括:指紋傳感器芯片10以及接于指紋傳感器芯片的觸控信號輸出電路11、指紋頭傳感器電路12;指紋處理模塊2包括:指紋處理芯片20以及接于指紋處理芯片的指紋模塊電路21、外部接口電路22。[〇〇23]參見圖2,指紋模塊電路包括控制芯片U1，該控制芯片U1的1腳接于外部接口電路， 控制芯片U1的2腳接有接地的電容C7，控制芯片U1的3腳接有接地的電容C8，控制芯片的2 腳、3腳之間接有晶振Y1，控制芯片U1的4腳接電源VDD12，控制芯片U1的5腳、6腳、17腳分別接于測試點T1、測試點T2、測試點T3，控制芯片U1的7腳接于電源VCC、電源VDD，且該控制芯片U1的7腳接有接地的電容C10、電容C13,控制芯片U1的8腳作為空引腳，控制芯片U1的9腳通過電容C9接地，控制芯片U1的10腳接電源VCC，控制芯片U1的11腳接地，控制芯片U1的13 腳通過電容接地，控制芯片U1的14腳通過電阻R3而接于17腳，控制芯片U1的15腳、23腳、24 腳、27腳、28腳、31-33腳、35腳、38腳、40腳為空引腳，控制芯片U1的16腳為為RST管腳，控制芯片U1的18腳接電源VDD 12，控制芯片U1的19腳接電源VCC，且19腳接有接地的電容C19，控制芯片U1的20腳通過電阻R17而接于電源VCC，控制芯片U1的21腳接電源VCC，控制芯片U1的 22腳接地，控制芯片U1的26腳、30腳、37腳、39腳接于指紋頭傳感器電路，控制芯片U1的29腳接電源VCC，控制芯片U1的34腳接外部接口電路，控制芯片U1的36腳接指紋頭傳感器電路。 控制芯片U1采用的是TA0702芯片，TA0702芯片起到至關(guān)重要的作用。該芯片由貝爾賽克自主研發(fā)，主要用處在于指紋圖像采集，比對刪除等功能的處理，內(nèi)部集成的Flash有效解決了 PCB布局空間不夠等問題。
[0024]參見圖3，復(fù)位電路包括:接于電源VCC的電阻R15，該電阻R15并聯(lián)有二極管D2，復(fù)位電路的指紋模塊電路接口接有接地的電容Cl 6。
[0025]參見圖4，外部接口電路包括連接器Pl (例如1.25-6A臥貼)，該連接器PI的I腳接第一外部供給電源!'_￥0:，2腳接于觸控信號輸出電路，3腳接電源VCC，4腳、5腳接指紋模塊電路，6腳接地。外部接口電路主要用于與其他外設(shè)通訊，外設(shè)可獲取TouCh_out輸出的電平來控制TS1071M模組的工作狀態(tài)(工作或休眠)。外設(shè)可通過串口 TA0702芯片通訊，進而獲得指紋相關(guān)的信息。
[0026]參見圖5，指紋頭傳感器電路包括控制芯片U2(例如TS1071芯片)，該控制芯片U2的I腳、6腳接地，控制芯片U2的2腳、3腳、4腳分別通過電阻R6、電阻R5、電阻R4而接于指紋模塊電路，控制芯片的7腳、12腳、19腳、24腳相互連接且分別通過電阻R2、雙向擊穿二極管D2而接地來釋放靜電，控制芯片U2的8-11引腳、23引腳為空引腳，控制芯片U2的20腳通過電阻Rl而接于觸控信號輸出電路，控制芯片U2的21腳接于指紋模塊電路，控制芯片U2的22腳接電源VCC。通過8芯FPC軟線與其他終端(如上位機)通訊，集成了防靜電電路，可防止因人手觸碰造成電路損壞。
[0027]參見圖6，觸控信號輸出電路11包括控制芯片U3(例如TSlOlC芯片)，該控制芯片U3的I腳作為信號輸出端，控制芯片U3的2腳、4腳、6腳接地，控制芯片U3的3腳通過電容Cl而接于指紋傳感器電路，該電容Cl的兩側(cè)接有分別接地的雙向擊穿二極管D3、電容C3，控制芯片U3的5腳通過電阻R7而接于第一外部供給電源T_VCC，且控制芯片U3的5腳通過電容C2接地。指紋膜塊電路中，TSlOlC芯片主要起喚醒電路作用，當(dāng)有人接觸傳感器芯片以及金屬殼時，會產(chǎn)生一個觸控信號，該信號通過TSlOlC芯片后輸出一個電信號，該信號通過座子傳遞給其他終端來做相應(yīng)的動作(如供電)。
[0028]參見圖7，該圖為指紋輸入模塊中測試點示意圖，圖中包括測試點Tl、測試點T2和測試點T3。
[0029]該半導(dǎo)體指紋模組中，電源VCC(VCC_3V3)為3.3V電壓，而第一外部供給電源了^⑶為5V電壓。
[0030]工作原理:TS1071M半導(dǎo)體指紋模組應(yīng)用提供了一個可用外部控制部分(上位機)通過串口，按照TS1071M—體化程序通信協(xié)議交互通信，來實現(xiàn)一個指紋處理模組功能的平臺C3B1sec—體化協(xié)議程序由若干子模組構(gòu)成，每個子模組通過由外部控制部分(上位機)發(fā)送獨立的指令來執(zhí)行，執(zhí)行狀態(tài)通過串口反饋給外部控制部分(上位機)進行邏輯交互。TS1071M—體化協(xié)議程序的各個子模組功能設(shè)置固定，合理的選擇子模組的功能就可以實現(xiàn)各種組合功能的指紋識別，而具體的指紋識別系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能完全由外部控制部分(上位機)決定，方便進行二次開發(fā)。
[0031]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本實用新型的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本實用新型的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.半導(dǎo)體指紋模組，其特征在于，其包括:指紋輸入模塊以及與指紋輸入模塊相連的指 紋處理模塊；所述指紋輸入模塊包括:指紋傳感器芯片以及接于所述指紋傳感器芯片的觸控信號輸 出電路、指紋頭傳感器電路；所述指紋處理模塊包括:指紋處理芯片以及接于所述指紋處理芯片的指紋模塊電路、 外部接口電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體指紋模組，其特征在于，所述觸控信號輸出電路包括控 制芯片U3,該控制芯片U3的1腳作為信號輸出端，控制芯片U3的2腳、4腳、6腳接地，控制芯片 U3的3腳通過電容C1而接于指紋傳感器電路，該電容C1的兩側(cè)接有分別接地的雙向擊穿二 極管D3、電容C3,控制芯片U3的5腳通過電阻R7而接于第一外部供給電源T_VCC，且控制芯片 U3的5腳通過電容C2接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體指紋模組，其特征在于，所述指紋頭傳感器電路包括控 制芯片U2，該控制芯片U2的1腳、6腳接地，控制芯片U2的2腳、3腳、4腳分別通過電阻R6、電阻 R5、電阻R4而接于指紋模塊電路，控制芯片的7腳、12腳、19腳、24腳相互連接且分別通過電 阻R2、雙向擊穿二極管D2而接地來釋放靜電，所述控制芯片U2的8-11引腳、23引腳為空引 腳，控制芯片U2的20腳通過電阻R1而接于所述觸控信號輸出電路，控制芯片U2的21腳接于 指紋模塊電路，控制芯片U2的22腳接電源VCC。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體指紋模組，其特征在于，所述指紋模塊電路包括控制芯 片U1，該控制芯片U1的1腳接于外部接口電路，控制芯片U1的2腳接有接地的電容C7,控制芯 片U1的3腳接有接地的電容C8,控制芯片的2腳、3腳之間接有晶振Y1，控制芯片U1的4腳接電 源VDD12,控制芯片U1的5腳、6腳、17腳分別接于測試點T1、測試點T2、測試點T3,控制芯片U1 的7腳接于電源VCC、電源VDD，且該控制芯片U1的7腳接有接地的電容C10、電容C13,控制芯 片U1的8腳作為空引腳，控制芯片U1的9腳通過電容C9接地，控制芯片U1的10腳接電源VCC， 控制芯片U1的11腳接地，控制芯片U1的13腳通過電容接地，控制芯片U1的14腳通過電阻R3 而接于17腳，控制芯片U1的15腳、23腳、24腳、27腳、28腳、31-33腳、35腳、38腳、40腳為空引 腳，控制芯片U1的16腳為接復(fù)位電路，控制芯片U1的18腳接電源VDD12,控制芯片U1的19腳 接電源VCC，且19腳接有接地的電容C19,控制芯片U1的20腳通過電阻R17而接于電源VCC，控 制芯片U1的21腳接電源VCC，控制芯片U1的22腳接地，控制芯片U1的26腳、30腳、37腳、39腳 接于指紋頭傳感器電路，控制芯片U1的29腳接電源VCC，控制芯片U1的34腳接外部接口電 路，控制芯片U1的36腳接指紋頭傳感器電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體指紋模組，其特征在于，所述外部接口電路包括連接器 P1，該連接器P1的1腳接第一外部供給電源!'，0:，2腳接于觸控信號輸出電路，3腳接電源 VCC，4腳、5腳接指紋模塊電路，6腳接地。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體指紋模組，其特征在于，所述復(fù)位電路包括:接于電源 VCC的電阻R15，該電阻R15并聯(lián)有二極管D2，復(fù)位電路的指紋模塊電路接口接有接地的電容 C16〇
【文檔編號】G06K9/00GK205594651SQ201620373665
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】劉君
【申請人】上海圖正信息科技股份有限公司