一种指静脉键盘的制作方法

本实用新型涉及生物特征识别技术领域，特别涉及一种指静脉键盘。

背景技术：

目前，基于人体生物特征的个人身份认证技术已经比较普及，如指纹识别、人脸识别和虹膜认证等，但都存在特征稳定性不足，信息容易被窃取和伪造的缺点，安全性差；例如指纹识别技术，存在4％左右的用户无法正常登记和识别，并且指纹也非常容易被窃取和仿造；静脉认证技术是利用人体内部的静脉血管纹理信息作为个人身份特征，几乎无法窃取和伪造，可以大大提高个人身份认证的安全性；并且不容易受外部因素影响，具有更好的适应性和稳定性。

指静脉认证的基本原理是利用含氧血液相对肌肉组织对波长为700-1000nm的近红外光谱有较强吸收作用，利用主动近红外光源照射手指通过摄像装置采集图像即可采集到血管的脉络纹理图像。

目前的键盘一般都不具有生物特征认证功能，无法确保是已授权用户本人在操作键盘。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种指静脉键盘，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型解决现有技术中的问题所采用的技术方案为：一种指静脉键盘，包括：语音模块、led模块、单片机模块、指静脉模块、键盘、以及设于所述键盘内部的键盘控制电路，所述语音模块、led模块、指静脉模块、以及键盘控制电路分别与所述单片机模块连接，所述指静脉模块和键盘控制电路还连接有一个usb接口。

进一步地，所述指静脉键盘还包括有usbhub模块，所述usbhub模块分别与所述键盘控制电路和单片机模块连接。

进一步地，所述键盘的一侧设有安装板，所述指静脉模块设于所述安装板上。

进一步地，所述语音模块通过gpio端口与所述单片机模块连接。

进一步地，所述语音模块采用wtn5系列语音芯片。

进一步地，所述单片机模块采用型号为stc15w202s的芯片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型中一种指静脉键盘，该指静脉键盘通过将指静脉模块与键盘结合，在用户操作键盘及登陆电脑前需要通过指静脉身份验证才能操作键盘和电脑。适合高安全性智能终端的使用。

附图说明

图1是本实用新型一种指静脉键盘的原理框图；

图2是本实用新型一种指静脉键盘的结构图；

图3是本实用新型一种指静脉键盘中usbhub模块的电路原理图；

图4是本实用新型一种指静脉键盘中单片机模块的电路原理图；

图5是本实用新型一种指静脉键盘中键盘控制电路的电路原理图。

图中标号：

101、语音模块；102、led模块；103、单片机模块；104、键盘；105、键盘控制电路；106、指静脉模块；107、usbhub模块；108、usb接口；109、安装板。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参阅图1所示，一种指静脉键盘104，包括：语音模块101、led模块102、单片机模块103、指静脉模块106、键盘104、以及设于所述键盘104内部的键盘104控制电路，所述语音模块101、led模块102、指静脉模块106、以及键盘104控制电路分别与所述单片机模块103连接，所述指静脉模块106和键盘104控制电路还连接有一个usb接口108。

具体地，语音模块101包括有语音芯片、喇叭、以及附属电路，并通过gpio端口与单片机模块103相连，接收单片机模块103的语音播放指令播放对应的语音。其中，语音芯片可采用wtn5系列芯片。

led模块102包括多个led发光二极管或rgb三色发光二级，并通过gpio与单片机模块103相连，用来指示本指静脉键盘104的各种工作状态。

单片机模块103是包括单片机芯片及附属电路，并通过串口与指静脉模块106相连，通过串口接收指静脉模块106下发的各种指令。其中，单片机芯片可采用stc15w202s的芯片。

键盘104控制电路是采用mos管来控制键盘104电源的控制电路，并与单片机模块103的gpio端口连接。

指静脉模块106是一个集成了红外光源、红外图像采集装置、3.3v电源、串口、以及usb接口108的模块(具体的结构为常见的现有技术，在本申请不做详细的描述)，并通过串口与单片机模块103相连并同时给相关联电路提供3.3v电源。

进一步地，所述指静脉键盘104还包括有usbhub模块107，所述usbhub模块107分别与所述键盘104控制电路和单片机模块103连接，usbhub模块107通过usbhub芯片把键盘104和指静脉模块106合成一个usb接口108对外输出。

如图2所示，在键盘104的一侧设有安装板109，所述指静脉模块106设于所述安装板109上，用户可通过该指静脉模块106进行身份验证才能操作键盘104。

如图3所示为usbhub模块107的控制电路，其中控制电路中的j6端口用于与键盘104的usb接口108连接，j13端口用于与所述指静脉的usb接口108连接，j10端口为键盘104和指静脉模块106合成一个usb接口108。

参阅图4所示为单片机模块103的控制电路，其中控制电路中的，p3.6端口和p3.3端口用于与语音模块101连接，j11端口用于与led模块102连接，j12端口用于与指静脉模块106中的串口连接。

进一步地，语音模块101中的j1端口与喇叭连接。

参阅图5所示为键盘104控制电路，其中键盘104控制电路中包括有q4mos管和q5三极管，q4mos管和q5三极管共同实现键盘104控制电路的控制。

本申请的工作原理如下：

当电脑上电启动后可自动运行一个指静脉登陆软件(此指静脉登陆软件仅为了便于工作原理的理解提出，非本申请的重点，不在这里做详细的描述，在其它实施方式中也可采用计算机代替)，当改指静脉键盘104中的usb接口108插到电脑时，会通过usb电源给usbhub模块107和指静脉模块106供电并处于工作状态，指静脉模块106同时提供3.3v电源给其他电路供电，同时通过串口发送初始化指令给单片机模块103，使键盘104控制电路出于断电状态，也即usb键盘104出于断电失效状态。此时指静脉登陆软件(电脑)可通过usb接口108发送指静脉特征采集指令。当用户需要使用电脑时放置手指于指静脉模块106上，指静脉模块106会自动检测手指采集指静脉特征发送给指静脉登陆软件，指静脉登陆软件接收到指静脉特征后会与保存在数据库中的指静脉模板数据进行静脉认证，如验证成功则会通过usb接口108发送使能键盘104指令给指静脉模块106，指静脉模块106接收到指令后通过串口转发给单片机模块103，并通过单片机模块103来使键盘104控制电路为导通状态，实现键盘104供电，此时电脑可正常使用键盘104。

具体步骤如下：

步骤一，电脑启动(运行指静脉登陆软件)；

步骤二，指静脉键盘104通过usb接口108插入到电脑，usbhub模块107和指静脉模块106供电并初始化；

步骤三，电脑发送初始化指令给单片机模块103，使键盘104控制电路出于断电状态，即键盘104处于断电失效状态；

步骤四，电脑中的指静脉登陆软件通过usb接口108发送指静脉特征采集指令到指静脉模块106；

步骤五，指静脉模块106自动检测手指并采集指静脉特征发送给电脑中的指静脉登陆软件；

步骤六，指静脉登陆软件接收到指静脉特征数据后会与保存在数据库中的指静脉模板数据进行静脉认证；

步骤七，如验证成功则会通过usb接口108发送键盘104使能指令给指静脉模块106，指静脉模块106接收到指令后会通过串口转发给单片机模块103，单片机模块103接收到指令后会使键盘104控制电路为导通状态，实现键盘104供电，此时电脑就可以正常使用键盘104。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。