TOP1　基于指纹识别的汽车防盗系统模块电路

主要工作原理：车主停车熄火后，防盗器进入锁定状态。此时如果汽车钥匙不在 ON 位，就不能进行指纹识别；只有汽车钥匙在 ON 位，才可用指纹识别解锁防盗器并自动点火。在锁定状态下，汽车的油路、电路等被切断，汽车钥匙无法点火；如果强行剪断指纹采集模块和控制盒的连线，或者不识别指纹而强行用汽车钥匙点火，汽车会通过鸣号、闪灯和无线通信网络报警。在锁定状态插入密码钥匙可进入解锁状态，并可根据 LCD 和语音提示，通过小键盘进行指纹注册／删除、手机号码设置和应急点火等操作。

USB 接口电路：USB 接口电路主要由文件管理控制芯片 CH376T 实现。CH376T 支持 USB 设备方式和 USB 主机方式，内置 USB 通信协议的基本固件、处理 MassStorage 海量存储设备的专用通信协议固件、SD 卡的通信接口固件，以及 FAT16、FAT32 和 FAT12 文件系统的管理固件，支持常用的 USB 存储设备和 SD 卡。CH376T 支持两种通信接口：SPI 接口和异步串口；本设计采用 SPI 接口与 MCU 进行数据通信，电路连接方式如图 2 所示——串行数据输入 SDI、输出 SDO 和时钟 SCK 分别接 STM32F103VC 的 SPI1_MOSI、SPI1_MISO 和 SPI1_SCK，中断请求输出端 INT 接 PC0，片选端 SCS 由 PA1 控制；图中的 RESET 是系统复位信号，晶体振荡器 Y1 选 12MHz。当车主需要进行指纹注册／删除或应急点火时，将密码钥匙（U 盘）接入 J1 以读取密码信息。

语音电路：语音电路原理图如图 3 所示，由美国 ISD 公司的语音芯片 ISD4004-16 和美国国家半导体公司的音频功率放大器 LM386 等元件构成。ISD4004-16 录放时间为 16min（可分段），它采用 CMOS 技术、单电源 3V 工作，内含振荡器、抗混叠滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮阵列，并内置微控制器 SPI 总线串行通信接口；可将模拟语音数据直接写入单个存储单元，不需通过 A/D 或 D/A 转换，使 ISD 语音电路具有音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等许多优点。LM386 工作电压范围宽、电压增益可调，具有自身功耗低、外接元件少和总谐波失真小等特点。本设计中 STM32F103VC 通过 SPI2 给 ISD4004 传送语音信息；图 3 中的 V1 和 V2 分别经三极管与 +3.3V 和 +12V 电源相连，三极管的通断由 STM32F103VC 的 PC11 和 PC12 控制，只有在需要语音提示时才使三极管导通，给 ISD4004 和 LM386 供电。

基于 ARM 的光学指纹识别系统电路模块

整个系统构成了一体化光学指纹识别模块。模块设计采用光学暗背景成像原理，并加入专用的活体检测芯片，在解决干手指效应的同时解决残留指纹误识别、橡胶假指纹等问题。图所示为光学 GC0307 CMOS 图像采集芯片应用电路原理图：该款 CMOS 图像采集芯片是高精度、低功耗、微体积高性能相机的内置式组件，它把实现优质 VGA 影像的 CMOS 影像传感器与高度集成的影像处理器、嵌入式电源和高质量的透镜组结合在一起，输出 JPEG 图像或图像视频流，支持 8/10 位数字传输 JPEG 图像和 YCbCr 接口，提供了完整的影像解决方案。

CMOS 图像采集芯片的功能输出串行数据引脚、时钟信号引脚、复位引脚、串行总线引脚等都接入 STM32F205RE 的 GPIO 口，通过 GPIO 口模拟时序读取 CMOS 芯片采集到的图像信息。由于 STM32F205RE 的 GPIO 口工作频率可达 120MHz，因而可以非常准确高效地模拟时序：实测 640×480 的原始图像能以 10 帧/s 的速度采集到主处理器 STM32F205RE 中进行图像处理。