CN110001579A - 一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，包括指纹模块、第一主控MCU单元；还包括汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器；指纹模块、汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器均与第一主控MCU单元相连接，CAN总线收发器与汽车CAN总线端口通讯连接。所述的汽车遥控钥匙电路包括依次连接的第二主控MCU单元、汽车遥控钥匙芯片、RF发射芯片、三轴天线。将汽车的遥控钥匙电路集成于指纹解锁装置中，直接用指纹识别功能实现遥控钥匙的开锁及关锁功能，与汽车的遥控钥匙的功能完全相同，无需更改汽车内部的控制系统，能够用于已出厂的汽车的改制。经指纹验证后无需再感应遥控钥匙，车主可以不用携带遥控钥匙即可解锁。
Description
技术领域
本发明涉及汽车智能控制领域，特别涉及一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置。
背景技术
目前，汽车已经走进每个家庭，汽车数量也大大增加，现有技术中，已有汽车指纹开锁装置，例如：公开号为：CN 208429054 U的中国专利公开了一种汽车指纹解锁装置。公开号为CN 207389147 U的中国专利公开了一种汽车智能报警防盗门锁系统，然而上述的汽车指纹解锁装置还存在如下技术问题：
公开号为：CN 208429054 U和公开号为CN 207389147 U的中国专利需要对汽车自身的控制系统进行改动，否则不能实现解锁及启动，在实施时，需要更改汽车的控制电路，实施不方便，更不适用于已出厂的汽车的改制。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，将汽车的遥控钥匙电路集成于指纹解锁装置中，1)直接用指纹识别功能实现遥控钥匙的开锁及关锁功能，与汽车的遥控钥匙的功能完全相同，无需更改汽车内部的控制系统，能够用于已出厂的汽车的改制；2)经指纹验证后无需再感应遥控钥匙，车主可以不用携带遥控钥匙即可解锁。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，包括指纹模块、第一主控MCU单元。
本发明还包括汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器。指纹模块、汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器均与第一主控MCU单元相连接，CAN总线收发器与汽车CAN总线端口通讯连接。
所述的汽车遥控钥匙电路包括依次连接的第二主控MCU单元、汽车遥控钥匙芯片和三轴天线,还包括与汽车遥控钥匙芯片相连接的RF发射芯片。
进一步地，在所述的汽车遥控钥匙芯片与三轴天线之间还连接有紧急信号控制模拟开关芯片，紧急信号控制模拟开关芯片的控制端连接第二主控MCU单元，信号输入端连接汽车遥控钥匙芯片的其中任意一轴的输出端，紧急信号控制模拟开关芯片的信号输出端连接至三轴天线的信号输入端，紧急信号控制模拟开关用于断开钥匙的感应天线，防止钥匙在断电的情况下应急启动。
进一步地，所述的第一主控MCU单元还连接有LIN总线收发器，LIN总线收发器与汽车LIN总线端口通讯连接。
进一步地，所述的第一主控MCU单元还连接有GPRS通讯模块和蓝牙模块其中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明将汽车的遥控钥匙电路集成于指纹解锁装置中，直接用指纹识别功能实现遥控钥匙的开锁及关锁功能，与汽车的遥控钥匙的功能完全相同，并且无需更改汽车内部的控制系统；同时适用于已出厂的汽车的改制；
2)由于集成了遥控钥匙电路，因此，经指纹验证后无需再感应遥控钥匙，车主可以不用携带遥控钥匙即可解锁；
3)在遥控钥匙电路中设置紧急信号控制模拟开关芯片，用于断开钥匙的感应天线，防止钥匙在断电的情况下应急启动；
4)第二主控MCU单元通过串行接口与第一主控MCU单元相连接，用于实现第二主控MCU从第一主控MCU中读取指纹解锁信息，从而输出遥控钥匙开关的信号，用于模拟遥控钥匙的开锁或关锁操作；
5)CAN总线端口和LIN总线端口均是汽车中常配的端口，本发明可以实现任意一种端口的总线连接；
6)本发明还有GPRS通讯功能，实现远程无线通讯及控制。
附图说明
图1是本发明的整体电路结构框图；
图2是本发明的第一主控MCU电路图；
图3是本发明的指纹使能电路图；
图4是本发明的指纹模块接口电路图；
图5是本发明的CAN总线收发器电路图；
图6是本发明的LIN总线收发器电路图；
图7是本发明的GPRS模块电路图；
图8是本发明的SIM卡电路图。
图9是本发明的蓝牙模块电路图；
图10是本发明的第二主控MCU单元电路图；
图11是本发明的钥匙电源使能电路图；
图12是本发明的汽车遥控钥匙芯片及RF发射芯片电路图；
图13是本发明的紧急信号控制模拟开关芯片电路图；
图14是本发明的三轴天线电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，包括指纹模块、第一主控MCU单元；还包括汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器；指纹模块、汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器均与第一主控MCU单元相连接，CAN总线收发器与汽车CAN总线端口通讯连接。
所述的汽车遥控钥匙电路包括依次连接的第二主控MCU单元、汽车遥控钥匙芯片和三轴天线,还包括与汽车遥控钥匙芯片相连接的RF发射芯片。
进一步地，在所述的汽车遥控钥匙芯片与三轴天线之间还连接有紧急信号控制模拟开关芯片，紧急信号控制模拟开关芯片的控制端连接第二主控MCU单元，信号输入端连接汽车遥控钥匙芯片的其中任意一轴的输出端，紧急信号控制模拟开关芯片的信号输出端连接至三轴天线的信号输入端，紧急信号控制模拟开关用于断开钥匙的感应天线，防止钥匙在断电的情况下应急启动。
进一步地，所述的第一主控MCU单元还连接有LIN总线收发器，LIN总线收发器与与汽车LIN总线端口通讯连接。
进一步地，所述的第一主控MCU单元还连接有GPRS通讯模块和蓝牙模块其中的一种或两种。
所述的指纹模块安装于汽车门把手上。所述的第一主控MCU单元、汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器、GPRS通讯模块、LIN总线收发器均安装于集成电路板(PCB)上，PCB可以放置于汽车车门内，也可以放置于汽车车内其它的位置。
以下为本发明的具体实施例：
如图2所示，为第一主控MCU实施例电路图，第一主控MCU选择为STM32F105RBT6，其通过第51(U4RX)、52(U4TX)、56(ZW_TOUCH)、57(ZW_EN)引脚与指纹模块的接口相连(与图4对应)，其中，第57(ZW_EN)引脚中间通过图3的指纹使能电路与指纹模块的ZW_V接口相连，指纹使能电路为MOS开关电路，实现指纹模块的供电使能功能。
图2中，第一主控MCU还通过第44(CAN TXD)、45(CAN RXD)引脚连接有图5的CAN总线收发器，第一主控MCU还通过第53(U5 TX)、54(U5 RX)引脚连接图6的LIN总线收发器，图5中，CAN总线收发器的第6(CAN H)、7(CAN L)号引脚连接汽车CAN总线接口。图6中，LIN总线收发器的第6(CAN H)、7(CAN L)号引脚连接汽车LIN总线接口。
图2中，第一主控MCU可以通过第42(U1TX)、43(U1RX)引脚连接图7的GPRS模块，图7的GPRS模块为GPRS的SOC芯片MC20，其19-21号引脚连接图8的SIM卡，与图8对应。第一主控MCU还可以通过第29(U3TX)、30(U3RX)引脚连接图9的蓝牙模块的第8(TXD)、10(U3RXD)引脚，图9的蓝牙模块为可二次开发的蓝牙芯片NRF52832-QFAA。
图10-图14为车遥控钥匙电路图，包括第二主控MCU单元、钥匙电源使能电路、汽车遥控钥匙芯片、RF发射芯片、紧急信号控制模拟开关芯片和三轴天线。
如图10所示，第二主控MCU选择为STM8S003F3P6，其19(KEY EN)号引脚为钥匙电源使能引脚，连接至图11的钥匙电源使能电路的输入端，图11为MOS管开关电路，其输出端输出KEY V为钥匙电源使能信号，连接至图12的遥控钥匙芯片PCF7953PTTAC1800的第1号引脚上。
图10中，第二主控MCU通过第2(TXD)、3(RXD)号引脚与第一主控MCU的U2TX和U2RX引脚进行串口连接，从第一主控MCU中读取指纹解锁信息，从而输出输出遥控钥匙开关的信号，用于模拟遥控钥匙的开锁或关锁操作，第二主控MCU的第16(OUT1)和15(OUT2)号引脚即为模拟遥控钥匙的开锁和关锁信号，输出至图12的遥控钥匙芯片PCF7953PTTAC1800的第28和27号引脚上，与图12对应。
图12中，遥控钥匙芯片为PCF7953PTTAC1800，RF发射芯片为TDK5100F，RF发射芯片通过第7(FSKDTA)号引脚与遥控钥匙芯片相连，图中遥控钥匙芯片的X1、X2、Y1、Y2、Y3引脚为图14的三轴天线的输入引脚，其中X2引脚(可以是三轴天线的任意一个引脚)不直接连接三轴天线，其先通过图12的紧急信号控制模拟开关芯片再连接至图14的三轴天线。
图13中TS5A3166DCKR为紧急信号控制模拟开关芯片，其输入端的IN管脚连接第二主控MCU的第17号引脚EMERG信号输出端，由钥匙电路的遥控钥匙芯片的3轴输出信号的X轴输出信号X2先连接至紧急信号控制模拟开关芯片的输入管脚NC端，然后急信号控制模拟开关芯片的输出管脚COM端(X2K信号)连接至图14中三轴天线的X2输入端。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (6)
1.一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，包括指纹模块、第一主控MCU单元；
其特征在于，还包括汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器；
指纹模块、汽车遥控钥匙电路和CAN总线收发器均与第一主控MCU单元相连接，CAN总线收发器与汽车CAN总线端口通讯连接；
所述的汽车遥控钥匙电路包括依次连接的第二主控MCU单元、汽车遥控钥匙芯片和三轴天线,还包括与汽车遥控钥匙芯片相连接的RF发射芯片。
2.根据权利要求1所述的一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，其特征在于，在所述的汽车遥控钥匙芯片与三轴天线之间还连接有紧急信号控制模拟开关芯片，紧急信号控制模拟开关芯片的控制端连接第二主控MCU单元，信号输入端连接汽车遥控钥匙芯片的其中任意一轴的输出端，紧急信号控制模拟开关芯片的信号输出端连接至三轴天线的信号输入端，紧急信号控制模拟开关用于断开钥匙的感应天线，防止钥匙在断电的情况下应急启动。
3.根据权利要求1所述的一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，其特征在于，所述的第二主控MCU单元通过串行接口与第一主控MCU单元相连接。
4.根据权利要求1所述的一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，其特征在于，所述的第一主控MCU单元还连接有LIN总线收发器，LIN总线收发器与与汽车LIN总线端口通讯连接。
5.根据权利要求1所述的一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，其特征在于，所述的第一主控MCU单元还连接有GPRS通讯模块和蓝牙模块其中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种集成汽车钥匙的汽车指纹开锁装置，其特征在于，所述的指纹模块安装于汽车门把手上。
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