本发明属于指纹锁设备技术领域，具体涉及一种基于指纹识别的手柄锁机构。
背景技术：
锁具是日常生活中不可缺少的配件，市场上的锁具多种多样，如传统的机械锁和电子锁，指纹锁打破了传统意义上的机械锁单一开门的功能，是集光学、机械、电子及指纹核心算法技术为一身的高科技产品。现在的指纹锁有很多的功能，比如联网功能，开门记录功能、远程遥控、智能报警、多人模式、管理者级别等等。
现有技术中的柜锁或抽屉锁采用传统连杆锁、转舌锁或联动锁，如需更换成指纹锁，需要将锁体部分全部更换，操作十分复杂，且现有的指纹锁体积较大，无法与文件柜上或抽屉的锁体进行更换，无法在文件柜上直接使用，即使能够更换，更换后使用十分不便且成本高。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于指纹识别的手柄锁机构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种基于指纹识别的手柄锁机构，包括面盖、设置在面盖上的PCB电路板以及设置在PCB电路板上的指纹采集模块，还包括活动手柄套，活动手柄套的一端与所述面盖固定连接，另一端上套设有用于与锁孔固定连接的固定套，固定套与所述活动手柄套间隙配合；所述另一端与锁片固定连接；
所述活动手柄套内设有电机；所述活动手柄套的另一端内设有锁止件，所述电机的输出轴与锁止件连接，以驱动锁止件运动，所述固定套通过锁止件的运动以实现锁止、解锁活动手柄套；所述电机的输入端与所述PCB电路板电连接。
进一步的，所述活动手柄套内为台阶孔结构，活动手柄套包括小径套体和大径套体；
所述固定套套设在所述小径套体上，且与小径套体间隙配合，所述锁止件和电机均设置在小径套体内；
所述小径套体远离所述大径套体的端部与所述锁片固定连接；所述大径套体远离所述小径套体的端部与所述面盖连接，且PCB电路板位于所述大径套体内。
进一步的，所述小径套体的周向侧壁上设有容纳所述锁止件的通孔，所述固定套的周向侧壁上设有容纳所述锁止件的豁口，且通孔和豁口相对应时，所述小径套体被容纳在所述通孔和豁口内的所述锁止件锁止。
进一步的，所述小径套体内设有容纳所述锁止件的容纳腔；所述电机的输出轴与所述小径套体的轴线平行，且所述输出轴上固设有主动齿轮；
所述锁止件包括内圈设有齿的不完全齿环，所述主动齿轮与不完全齿环啮合，所述不完全齿环的外周部设有向外凸起的锁止部，锁止部能够进出所述通孔和豁口。
进一步的，所述固定套上设有电机复位触点，所述活动手柄套上设有与所述PCB电路板电连接的复位开关，电机复位触点与复位开关接触以实现不完全齿环复位。
进一步的，所述电机复位触点位于所述固定套靠近所述大径套体的端面上；
所述复位开关位于所述大径套体内靠近所述小径套体的径向侧壁上，且该侧壁上设有触点滑槽；
所述电机复位触点与所述滑槽滑动连接，以实现与所述复位开关接触。
进一步的，所述指纹采集模块设置在所述PCB电路板（2）上，用于获取指纹图像；
所述PCB电路板（2）上设有指纹识别模块，该指纹识别模块中设置有指纹特征库，所述指纹识别模块用于接收处理来自指纹采集模块的指纹图像，对指纹图像进行指纹特征提取，并与指纹特征库中存储的数据进行匹配，将匹配结果输出至控制模块；
控制模块，用于接收指纹识别模块传输的匹配结果，并通过电机驱动模块控制电机工作。
进一步的，所述指纹采集模块采用的传感器的芯片型号为TA-172型芯片U3，所述指纹识别模块为TA0702型指纹处理芯片U2，所述控制模块为BS83A02A-4型芯片；电机驱动模块采用FP5502S6C型芯片。
进一步的，所述TA-172型芯片U3的引脚1串接PGB1010603型防静电保护器D12后接引脚24，PGB1010603型防静电保护器D12与电阻R4并联，且PGB1010603型防静电保护器D12的一端接地；TA-172型芯片U3的引脚2与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚26连接；TA-172型芯片U3的引脚3与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚30连接；TA-172型芯片U3的引脚4与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚39连接；TA-172型芯片U3的引脚5与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚37连接；TA-172型芯片U3的引脚7串接PGB1010603型防静电保护器D11后与所述BS83A02A-4型芯片连接；TA-172型芯片U3的引脚20串接电阻R5后分别与所述BS83A02A-4型芯片和TS1072型指纹头连接；TA-172型芯片U3的引脚21与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚36连接；
所述TA0702型指纹处理芯片U2的引脚1串接R1后与供电电路连接；所述TA0702型指纹处理芯片U2的引脚2和引脚3接晶振电路；所述TA0702型指纹处理芯片U2的引脚11接地；所述TA0702型指纹处理芯片U2的引脚13通过电容C14接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚14通过电阻R7接引脚17；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚16接复位电路；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚19接电源VCC，且引脚19串接电容C2后接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚20串接电阻R14后接电源VCC；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚21接电源VCC，且引脚21串接电容C9后接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚28接所述FP5502S6C型芯片的引脚4；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚29接电源VCC，且引脚29串接电容C6后接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚31接所述FP5502S6C型芯片的引脚3；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚34串接R8后与供电电路连接； TA0702型指纹处理芯片U2的引脚35串接电阻R26后接电源VCC，且引脚35还串接二极管D7后接控制模块；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚38串接电阻R17后接电源VCC，且引脚38还串接二极管D13后接BS83A02A-4型芯片的引脚5；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚40接BS83A02A-4型芯片的引脚3。
进一步的，所述BS83A02A-4型芯片的引脚1依次串接电阻R9和电容C12后接地，电阻R9和电容C12之间接FP5502S6C型芯片的引脚5；BS83A02A-4型芯片的引脚2接地；BS83A02A-4型芯片的引脚4接电源管理模块；BS83A02A-4型芯片的引脚6接二极管D14的负极，二极管D14的正极依次串接电容C11和电阻R11后接TS1072型指纹头，二极管D14的正极还串接电阻R10后接地，电容C11和电阻R11之间串接电阻R3后接地；BS83A02A-4型芯片的引脚6还接二极管D15的负极，二极管D15的正极串接电阻R22后接地，二极管D15的正极串接电容C7后接地，二极管D15的正极接开关S1的一不动端，另一不动端串接电阻R15后接FP5502S6C型芯片的引脚5，动端串接电阻R23后接地，电阻R23与电容C13并联，且动端还接TA0702型指纹处理芯片U2。
与现有技术相比，本发明的有益效果：1、本发明通过将指纹采集、指纹识别集成在PCB电路板上，将锁止离合机构和驱动控制装置和PCB电路板集成在活动手柄套内，体积小巧，结构简单。
2、本发明通过固定套与锁孔连接，活动手柄套与锁片连接，能够直接将连杆锁、转舌锁或联动锁等的锁芯替换，而无需替换其他部件直接将机械锁替换成指纹锁，安装操作简单，提高了替换指纹锁的便捷性，节约成本。
3、本发明的大径套体能够起到手柄的作用，弥补了传统机械锁无手柄的缺点。
4、本发明的锁止件结构简单且可靠性高。
5、本发明能够快捷方便进行指纹识别开锁和锁闭，结构简单，节约成本的同时可靠性高。
附图说明
图1是本发明分解结构示意图。
图2是本发明结构示意图。
图3是图2的A-A向剖视图。
图4是活动手柄套和固定套剖视图。
图5是图2的B-B向剖视图。
图6是本发明大径套体结构示意图。
图7是本发明使用状态结构示意图。
图8是本发明电路连接示意图。
图8中：①、电源管理模块电路；②、供电电路；③、电机驱动模块电路；④、电压检测电路；⑤、指纹识别模块电路；⑥、状态指示灯电路；⑦、控制模块点图；⑧、指纹采集模块电路。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供一种基于指纹识别的手柄锁机构，包括面盖1、设置在面盖1上的PCB电路板2以及设置在PCB电路板2上的指纹采集模块3，还包括活动手柄套4，活动手柄套4的一端与面盖1固定连接，PCB电路板2和指纹采集模块3位于活动手柄套4内，活动手柄套4的另一端上套设有用于与锁孔固定连接的固定套6，固定套6与活动手柄套4间隙配合，活动手柄套4能够在固定套6内转动；活动手柄套4的另一端与锁片7固定连接，锁片与活动手柄套4通过螺纹固定连接，连杆锁的锁片与锁杆连接；转舌锁或联动锁锁片为锁舌，与活动手柄套4通过螺纹固定连接。PCB电路板2上设有USB充电接口21，通过USB连接即可进行快速充电，充电便捷。将指纹采集芯片和指纹识别芯片识别集成在Φ18mm的PCB电路板上组成指纹处理单元。
活动手柄套4内设有电机5；活动手柄套4的另一端内设有锁止件8，电机5的输出轴与锁止件8连接，以驱动锁止件8运动，固定套6通过锁止件8的运动以实现锁止、解锁活动手柄套4，活动手柄套；电机5的输入端与PCB电路板2电连接。固定套6与锁孔固定连，固定套6的外周部设有螺纹，通过锁紧螺母与柜门固定连接，电机5驱动锁止件8运动，从而能够解锁活动手柄套4，转动活动手柄套4，进而带动锁片7运动，在锁片7的作用下，两个锁杆71向上和向下运动，从柜体插销孔72中脱离，从而将柜门73打开；或活动手柄套4转动后，带动锁片7运动，锁片7脱离锁栓或插销孔，从而打开柜门。需要上锁时，则向相反方向转动活动手柄套4，将柜门锁止，然后电机5反转，驱动锁止件8复位，将活动手柄套4锁止，柜门73完成上锁。本实施例通过将指纹采集、指纹识别集成在PCB电路板上，将锁止离合机构和驱动控制装置和PCB电路板集成在活动手柄套内，不仅体积小巧，还结构简单。本实施例通过固定套6与锁孔连接，活动手柄套4与锁片连接，能够直接将连杆锁、转舌锁或联动锁等的锁芯替换，而无需替换其他部件直接将机械锁替换成指纹锁，安装操作简单，提高了替换指纹锁的便捷性，节约成本。
进一步的，活动手柄套4内为台阶孔结构，活动手柄套4包括小径套体41和大径套体42；固定套6套设在小径套体41上，且与小径套体41间隙配合，锁止件8设置在小径套体内41，电机5固设在小径套体41内；小径套体41远离大径套体42的端部与锁片7固定连接，小径套体41远离大径套体42的端部设有锁片安装部，由附图7可知小径套体41的左端与锁片固定连接，左端设有锁片安装部，一般为带有螺纹的安装部，右端与大径套体42连接；面盖1设置在大径套体42远离小径套体41的端部，由附图可知，大径套体42的右端设有面盖1，且PCB电路板2位于大径套体42内。小径套体41和固定套6与标准锁孔的尺寸相匹配，可直接更换机械锁芯，并与锁片7连接即可。大径套体42位于柜门73外侧，可作为手柄的功能，无需单独设置手柄，节省成本。本实施例中，大径套体42位于柜门73的外门板74的外板面上，小径套体41和固定套6穿过门板外板74上的锁孔，位于门板外板74和门板内板75之间，并与锁片7固定连接，或大径套体42位于抽屉外部，小径套体41穿过抽屉，固定套6位于抽屉内部。
进一步的，小径套体41的周向侧壁上设有容纳锁止件8的通孔43，固定套6的周向侧壁上设有容纳锁止件8的豁口61，且通孔43和豁口61相对应时，小径套体41被容纳在通孔43和豁口61内的锁止件8锁止。当通孔43和豁口61相对应时，电机5驱动锁止件8运动至，通孔43和豁口61内，锁止件8卡接在通孔43和豁口61内，将小径套体41与固定套6锁止，也即活动手柄套4整体被固定套6锁止。锁止件8设置在小径套体41内，集成在小径套体41内，节约了空间。
进一步的，小径套体41内设有容纳锁止件8的容纳腔，本实施例中的容纳腔位于小径套体41的左端内；电机5的输出轴与小径套体41的轴线平行，且输出轴上固设有主动齿轮51；锁止件8包括内圈设有齿的不完全齿环81，主动齿轮51与不完全齿环81啮合，不完全齿环81的外周部设有向外凸起的锁止部82，锁止部82能够进出通孔43和豁口61，不完全齿环81的内圈的一部分上设有齿。本实施例中，如图5所示，锁止部82位于不完全齿环81的上端或下端，电机5驱动主动齿轮51，主动齿轮51带动不完全齿环81上下运动，从而使锁止部82能够进出通孔43和豁口61，以实现锁止和解锁活动手柄套4。
进一步的，固定套6上设有电机复位触点62，活动手柄套4上设有与PCB电路板2电连接的复位开关44，电机复位触点62与复位开关44接触以实现不完全齿环81复位，进而使活动手柄套4复位锁止。通过活动手柄套4转动后实现开锁，再次转动活动手柄套4，带动复位开关44转动与复位触点62接触，触发产生启动电机5的信号，电机5驱动锁止件8复位。
进一步的，如图6所示，电机复位触点62位于固定套6靠近大径套体42的端面上；复位开关44位于大径套体42内靠近小径套体41的径向侧壁上，且该侧壁上设有触点滑槽45；电机复位触点62与滑槽45滑动连接，以实现与复位开关44接触。本实施例中，电机复位触点62位于固定套6的右侧端面上，复位开关44和触点滑槽45位于大径套体42内左侧面上，滑槽45随大径套体42运动，使电机复位触点62在滑槽45内滑动，滑动到一定位置能够与复位开关44接触，产生触发信号，PCB电路板接收触发信号，并控制电机5工作。
进一步的，指纹采集模块设置在PCB电路板2上，指纹采集模块用于获取指纹图像；PCB电路板2上设有指纹识别模块，该指纹识别模块中设置有指纹特征库，指纹识别模块用于接收处理来自指纹采集模块的指纹图像，对指纹图像进行指纹特征提取，并与指纹特征库中存储的数据进行匹配，将匹配结果输出至控制模块；
控制模块，用于接收指纹识别模块传输的匹配结果，并通过电机驱动模块控制电机工作。
进一步的，如图8所示，指纹采集模块采用的传感器的芯片型号为TA-172型芯片U3，指纹识别模块为TA0702型指纹处理芯片U2，控制模块为BS83A02A-4型芯片；电机驱动模块采用FP5502S6C型芯片。
进一步的，TA-172型芯片U3的引脚1串接PGB1010603型防静电保护器D12后接引脚24，PGB1010603型防静电保护器D12与电阻R4并联，且PGB1010603型防静电保护器D12的一端接地；TA-172型芯片U3的引脚2与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚26连接；TA-172型芯片U3的引脚3与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚30连接；TA-172型芯片U3的引脚4与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚39连接；TA-172型芯片U3的引脚5与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚37连接；TA-172型芯片U3的引脚7串接PGB1010603型防静电保护器D11后与BS83A02A-4型芯片连接；TA-172型芯片U3的引脚20串接电阻R5后分别与BS83A02A-4型芯片和TS1072型指纹头连接；TA-172型芯片U3的引脚21与TA0702型指纹处理芯片U2的引脚36连接；
TA0702型指纹处理芯片U2的引脚1串接R1后与供电电路连接；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚2和引脚3接晶振电路；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚11接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚13通过电容C14接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚14通过电阻R7接引脚17；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚16接复位电路；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚19接电源VCC，且引脚19串接电容C2后接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚20串接电阻R14后接电源VCC；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚21接电源VCC，且引脚21串接电容C9后接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚28接FP5502S6C型芯片的引脚4；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚29接电源VCC，且引脚29串接电容C6后接地；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚31接FP5502S6C型芯片的引脚3；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚34串接R8后与供电电路连接； TA0702型指纹处理芯片U2的引脚35串接电阻R26后接电源VCC，且引脚35还串接二极管D7后接控制模块；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚38串接电阻R17后接电源VCC，且引脚38还串接二极管D13后接BS83A02A-4型芯片的引脚5；TA0702型指纹处理芯片U2的引脚40接BS83A02A-4型芯片的引脚3。
进一步的，BS83A02A-4型芯片的引脚1依次串接电阻R9和电容C12后接地，电阻R9和电容C12之间接FP5502S6C型芯片的引脚5；BS83A02A-4型芯片的引脚2接地；BS83A02A-4型芯片的引脚4接电源管理模块；BS83A02A-4型芯片的引脚6接二极管D14的负极，二极管D14的正极依次串接电容C11和电阻R11后接TS1072型指纹头，二极管D14的正极还串接电阻R10后接地，电容C11和电阻R11之间串接电阻R3后接地；BS83A02A-4型芯片的引脚6还接二极管D15的负极，二极管D15的正极串接电阻R22后接地，二极管D15的正极串接电容C7后接地，二极管D15的正极接开关S1的一不动端，另一不动端串接电阻R15后接FP5502S6C型芯片的引脚5，动端串接电阻R23后接地，电阻R23与电容C13并联，且动端还接TA0702型指纹处理芯片U2。
本发明的工作原理或工作过程为：如图7所示，将固定套6通过螺母安装在锁孔上，将小径套体41的锁片安装部与锁片通过螺纹连接，将手柄锁安装完成。在指纹采集模块上按放指纹，通过PCB电路板上的指纹识别单元对指纹进行识别，识别通过后，控制电机5工作，电机5驱动主动齿轮51，主动齿轮51带动不完全齿环81向下运动，从而使锁止部82离开通孔43和豁口61，小径套体41被释放，也即活动手柄套4被释放，可在固定套6内转动，此时转动活动手柄套4，带动锁片7运动，在锁片7的作用下，两个锁杆71向上和向下运动，从柜体插销孔72中脱离，从而将柜门73打开；或活动手柄套4转动后，带动锁片7运动，锁片7脱离锁栓或插销孔，从而打开柜门。需要上锁时，则向相反方向转动活动手柄套4，带动锁片7运动，在锁片7的作用下将柜门锁止，此时，滑槽45活动手柄套4运动，使电机复位触点62在滑槽45内滑动，然后与复位开关44接触，产生触发信号，PCB电路板接收触发信号，并控制电机5反转，电机5驱动主动齿轮51，主动齿轮51带动不完全齿环81向上运动，从而使锁止部82进入通孔43和豁口61内，小径套体41通过锁止部82与固定套6锁止固定，也即活动手柄套4被固定套6固定，完成上锁。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。