蓝牙硬件钱包的制作方法

本实用新型涉及电子产品领域，尤其涉及一种蓝牙硬件钱包。

背景技术：

硬件钱包是指将数字资产私钥单独储存在一个芯片中，与互联网隔离，即插即用。现有硬件钱包必须使用有线方式与上位机进行连接，例如USB连接线，限制硬件钱包的使用场景和使用方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种蓝牙硬件钱包。

本实用新型提供的蓝牙硬件钱包，包括：

USB接口模块，与主控模块和电源管理模块连接，用于在所述主控模块的控制下作为与上位机通信的接口，也可外接电源给所述电源管理模块充电；

所述主控模块，与所述USB接口模块、所述电源管理模块、蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块连接，用于在所述电源管理模块供电时控制所述蓝牙模块、所述指纹模块和所述人机交互模块的工作，并且对所述USB接口模块、所述蓝牙模块、所述指纹模块和所述人机交互模块传输来的信息进行处理并将处理结果返回；

所述电源管理模块，与所述USB接口模块、所述蓝牙模块、所述主控模块、所述指纹模块和所述人机交互模块连接，用于通过所述USB接口模块外接电源进行充电，还用于在所述蓝牙模块的控制下给所述主控模块和所述人机交互模块供电、在所述主控模块的控制下给所述指纹模块供电；

所述蓝牙模块，用于在所述电源管理模块供电时作为与外接的蓝牙设备的通信通道；还用于当所述蓝牙硬件钱包待机时断开所述电源管理模块给所述主控模块和所述人机交互模块的电源；

所述指纹模块，用于在所述电源管理模块供电时接收身份认证或信息确认信息并发送给所述主控模块，并接收所述主控模块返回的信息；

所述人机交互模块，用于在所述电源管理模块供电时与用户进行交互，并将交互结果发送给所述主控模块，接收所述主控模块返回的信息。

进一步地，所述USB接口模块包括第一接入单元和第一检测单元；

所述第一检测单元用于在所述主控模块的控制下检测是否有上位机通过所述第一接入单元与所述蓝牙硬件钱包连接；

所述第一接入单元用于与上位机进行连接通信，还用于外接电源给所述电源管理模块充电。

进一步地，所述主控模块包括主控芯片，所述主控芯片与所述USB接口模块、所述电源管理模块、所述蓝牙模块、所述指纹模块和所述人机交互模块连接，用于在所述电源管理模块供电时控制所述蓝牙模块、所述指纹模块和所述人机交互模块的工作，所述主控芯片用于对所述USB接口模块、所述蓝牙模块、所述指纹模块和所述人机交互模块传输来的信息进行加密处理或认证处理，还用于对所述人机交互模块的按键响应进行控制，实现所述蓝牙硬件钱包分别与上位机、蓝牙设备的通信。

进一步地，所述电源管理模块包括：

充电单元，用于通过所述USB接口模块外接电源给电池单元进行充电；

所述电池单元，用于存储电能；

转换单元，用于将所述电池单元的电压或通过所述USB接口模块外接电源的电压进行转换后在所述蓝牙模块的控制下提供给所述主控模块和所述人机交互模块、在所述主控模块的控制下提供给所述指纹模块。

进一步地，所述转换单元包括：

第一转换子单元，用于在所述蓝牙模块的控制下将所述USB接口模块外接电源的电压或所述电池单元的输出电压转换为第一电压值，再提供给所述主控模块、所述人机交互模块；

第二转换子单元，用于在所述主控模块的控制下将所述USB接口模块外接电源的电压或所述电池单元的输出电压转换为第一电压值，再提供给所述指纹模块供电；

第三转换子单元，用于在所述主控模块的控制下将所述第二转换子单元的输出电压转换为第二电压值，再提供给所述指纹模块供电；

第一控制子单元，用于当所述蓝牙硬件钱包在待机时通过所述蓝牙模块断开所述第一转换子单元给所述主控模块和所述人机交互模块的电源。

进一步地，所述蓝牙模块包括：

蓝牙芯片，与所述主控模块和蓝牙天线进行通信，用于在所述电源管理模块供电时处理蓝牙天线发送来的蓝牙数据；还用于当所述蓝牙硬件钱包待机时断开所述电源管理模块给所述主控模块和所述人机交互模块的电源；

所述蓝牙天线，与外接的蓝牙设备进行通信，并与所述蓝牙芯片进行数据传输。

进一步地，所述指纹模块包括：

指纹采集单元，用于在所述电源管理模块供电时采集用户指纹并发送给指纹算法单元；

所述指纹算法单元，与所述主控模块和所述指纹采集单元连接，用于对所述指纹采集单元发送的指纹信息进行处理，并将处理结果发送给所述主控模块，并接收所述主控模块返回的信息。

进一步地，所述指纹采集单元为指纹传感器。

进一步地，所述人机交互模块包括按键和显示屏；

所述按键与所述电源管理模块和所述主控模块连接，用于在所述电源管理模块提供电源时接收用户输入的信息并将所述信息发送给所述主控模块；

所述显示屏与所述电源管理模块、所述主控模块和所述蓝牙模块连接，用于在所述电源管理模块提供电源时对所述主控模块和所述蓝牙模块发送来的信息进行显示。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型蓝牙硬件钱包的使用场景更加广泛灵活，便于接入手机和平板电脑等可使用蓝牙通信的设备，更加安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种蓝牙硬件钱包的方框图；

图2为本实用新型实施例二提供的一种蓝牙硬件钱包的方框图；

图3为本实用新型实施例二中的USB接口模块的电路图；

图4为本实用新型实施例二中的主控模块的电路图；

图5为本实用新型实施例二中的电源管理模块的电路图；

图6为本实用新型实施例二中的蓝牙模块的电路图；

图7为本实用新型实施例二中的指纹模块的电路图；

图8为本实用新型实施例二中的人机交互模块中的按键的电路图；

图9为本实用新型实施例二中的人机交互模块中的显示屏的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种蓝牙硬件钱包，如图1所示，包括：

USB接口模块，与主控模块和电源管理模块连接，用于在主控模块的控制下作为与上位机通信的接口，也可外接电源给电源管理模块充电；

可选的，本实施例中的USB接口模块还可用于在主控模块的控制下提供整体系统程序下载接口；

主控模块，与USB接口模块、电源管理模块、蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块连接，用于在电源管理模块供电时控制蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块的工作，并且对USB接口模块、蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块传输来的信息进行处理并将处理结果返回；

电源管理模块，与USB接口模块、蓝牙模块、主控模块、指纹模块和人机交互模块连接，用于通过USB接口模块外接电源进行充电，还用于在蓝牙模块的控制下给主控模块和人机交互模块供电、在主控模块的控制下给指纹模块供电；

蓝牙模块，用于在电源管理模块供电时作为与外接的蓝牙设备的通信通道；还用于当蓝牙硬件钱包待机时断开电源管理模块给主控模块和人机交互模块的电源；

指纹模块，用于在电源管理模块供电时接收身份认证或信息确认信息并发送给主控模块，并接收主控模块返回的信息；

人机交互模块，用于在电源管理模块供电时与用户进行交互，并将交互结果发送给主控模块，接收主控模块返回的信息。

实施例二

本发明实施例二提供一种蓝牙硬件钱包，如图2所示，包括：

USB接口模块，与主控模块和电源管理模块连接，用于在主控模块的控制下作为与上位机通信的接口，也可外接电源给电源管理模块充电；

具体的，在本实施例中，USB接口模块包括第一接入单元和第一检测单元，第一检测单元用于在主控模块的控制下检测是否有上位机通过第一接入单元与本实施例的蓝牙硬件钱包连接；第一接入单元用于与上位机进行连接通信，还用于外接电源给电源管理模块充电；

如图3所示，第一接入单元包括USB母头J1，还可包括二极管D1和电容C4，第一检测单元包括电阻R1和R2；其中，USB母头J1的引脚1与电阻R1的一端和二极管正极连接，二极管D1的负极和电容C4的一端接电源VCC，电容C4的另一端接地；电阻R1的另一端和电阻R2的一端与蓝牙模块连接，电阻R2的另一端接地；芯片J1的硬件2、3与主控模块连接，芯片J1的引脚4接地；

主控模块，与USB接口模块、电源管理模块、蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块连接，用于在电源管理模块供电时控制蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块的工作，并且对USB接口模块、蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块传输来的信息进行处理并将处理结果返回；

具体的，本实施例中的主控模块包括主控芯片，与USB接口模块、电源管理模块、蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块连接，用于在电源管理模块供电时控制蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块的工作，主控芯片用于对USB接口模块、蓝牙模块、指纹模块和人机交互模块传输来的信息进行加密处理或认证处理，还用于对人机交互模块的按键响应进行控制，实现蓝牙硬件钱包分别与上位机、蓝牙设备的通信；

在本实施例中，主控模块如图4所示，主控芯片为芯片U1，主控模块还包括电容C6，其中芯片U1的引脚14、15与USB接口模块的芯片J1的硬件3、2连接，芯片U1的引脚1、11作为3V3_CMU端口与指纹模块和显示屏连接；芯片U1的引脚2、30、31与按键连接，芯片U1的引脚30与电源管理模块连接；芯片U1的引脚4、26、27、28与蓝牙模块连接，芯片U1的引脚5、7与指纹模块连接；电容C16一端与芯片U1的引脚16连接，另一端接地；

电源管理模块，与USB接口模块、蓝牙模块、主控模块、指纹模块和人机交互模块连接，用于通过USB接口模块外接电源进行充电，还用于在蓝牙模块的控制下给主控模块和人机交互模块供电、在主控模块的控制下给指纹模块供电；

具体的，本实施例中的电源管理模块包括：

充电单元，用于通过USB接口模块外接电源给电池单元进行充电；

电池单元，用于存储电能；

转换单元，用于将电池单元的电压或通过USB接口模块外接电源的电压进行转换后在蓝牙模块的控制下提供给主控模块和人机交互模块、在主控模块的控制下提供给指纹模块；

进一步地，本实施例中的转换单元包括：

第一转换子单元，用于在蓝牙模块的控制下将USB接口模块外接电源的电压或电池单元的输出电压转换为第一电压值，再提供给主控模块、人机交互模块；

第二转换子单元，用于在主控模块的控制下将USB接口模块外接电源的电压或电池单元的输出电压转换为第一电压值，再提供给指纹模块供电；

第三转换子单元，用于在主控模块的控制下将第二转换子单元的输出电压转换为第二电压值，再提供给指纹模块；

第一控制子单元，用于当蓝牙硬件钱包在待机时通过蓝牙模块断开第一转换子单元给主控模块和人机交互模块的电源，以达到降低待机功耗的效果；

在本实施例中，电源管理模块如图5所示，充电单元包括芯片U4、电容C15、C19、C24和电阻R6、R10，电池单元包括RCBAT1，第一控制子单元包括三极管Q1、Q2、Q3和电阻R3、R4、R5，第一转换子单元包括芯片U3、二极管D2、D3、三极管Q4、Q5、电阻R7、R8、R9、R11、R12、R13、R14、R16、R17、电容C13、C14、C21、C20和开关K5，第三转换子单元包括芯片U6和电容C33、C34，第二转换子单元包括U7和电容C34、C37，其中芯片U4的引脚5与电容C15和电阻R5的一端连接，电容C15的另一端接地，电阻R5的另一端接三极管Q2的栅极，三极管Q2的源极接地，三极管Q2的漏极与三极管Q3的漏极、三极管Q1的栅极、电阻R3的一端连接，三极管Q3的源极接地，三阶段Q3的栅极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与蓝牙模块中的芯片U2的引脚20连接，电阻R3的另一端与三极管Q1源极连接并作为3V3电源端，三极管Q1的漏极作为3V3_MCU电源端与主控模块中的芯片U1的引脚1、11连接；芯片U4的引脚8与蓝牙模块的芯片U2的引脚9连接；芯片U4的引脚4通过电容C24接地；芯片U4的引脚6接地；芯片U4的引脚1通过电阻R10接地；芯片U4的引脚7通过电阻R6接地；芯片U4的引脚3与电容C9的一端和电池RCBAT1的正极连接，电容C9的另一端和电池RCBAT1的负极均接地；芯片U4的引脚2与开关K5的一端、电阻R7的一端和三极管Q4的源极连接并作为VCC_RCBAT端，电阻R7的另一端和三极管Q4的栅极均与三极管Q5的漏极连接，三极管Q5的源极接地，三极管Q5的栅极与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R13的一端、二极管D3的负极连接，电阻R13的另一端作为MCU_En端与蓝牙模块中的芯片U2的引脚42连接，二极管D3的正极与开关K5的另一端和电阻R11、R16连接，电阻R11的另一端、电阻R14的一端、电容C21的一端作为PWR_Key端均与蓝牙模块中的芯片U2的引脚40连接，电阻R14的另一端和电容C21的另一端均接地；电阻R16的另一端和电阻R17的一端均与主控模块中的芯片U1的引脚30连接，电阻R17的另一端接地；三极管Q4的漏极与与电阻R8和二极管D2的正极连接，电阻R8的另一端与电阻R12和电容C20连接并作为AN0端，电阻R12和电容C20的另一端均接地；二极管D3的负极与电容C13和芯片U3的引脚3、4连接并作为VCC电源端，电容C13的另一端接地，芯片U2的引脚2接地，芯片U3的引脚1与电容C14连接并作为3V3电源端，电容C14的另一端接地；芯片U7的引脚1与芯片U6的引脚4和电容C34连接并作为VCC3V3_MCU电源端，电容C34的另一端接地，芯片U7的引脚2接地，芯片U7的引脚3与芯片U6的引脚3连接，芯片U7的引脚4与电容C37连接并作为VCC电源端，电容C37的另一端接地，芯片U6的引脚1与电容C33连接并作为VCC1V8电源端，电容C33的另一端接地，芯片U6的引脚2接地；

蓝牙模块，用于在电源管理模块供电时作为与外接的蓝牙设备的通信通道；还用于当蓝牙硬件钱包待机时断开电源管理模块给主控模块和人机交互模块的电源；

本实施例中的蓝牙模块还可与主控模块进行通信，并发送信息给人机交互模块的显示屏；

具体的，本实施例中的蓝牙模块包括：

蓝牙芯片，与主控模块和蓝牙天线进行通信，用于在电源管理模块供电时处理蓝牙天线发送来的蓝牙数据，并发送信息给显示屏；还用于当蓝牙硬件钱包待机时断开电源管理模块给主控模块和人机交互模块的电源；

蓝牙天线，与外接的蓝牙设备进行通信，并与蓝牙芯片进行数据传输；

在本实施例中，蓝牙模块如图6所示，蓝牙芯片包括芯片U2和电容C1、C2、C3、C7、C10、C12、C25和石英晶体振荡器X1，蓝牙天线包括电容C8、C9、C5、C11、和电感L1、L2、L3；其中芯片U2的引脚1和电容C7的一端作为3V3电源端，电容C7的另一端接地；芯片U2的引脚5作为AN0与电源管理模块连接；芯片U2的引脚6、7分别与主控模块的芯片U1的引脚4、26连接；芯片U2的引脚9与电源管理模块的芯片U4的引脚8连接；芯片U2的引脚12和电容C12的一端连接作为3V3电源端，电容C12的另一端接地；芯片U2的引脚13接地；芯片U2的引脚15、17分别与主控模块的芯片U1的引脚28、27连接；芯片U2的引脚20与电源管理模块的电阻R4连接；芯片U2的引脚21与USB接口模块的电阻R1和R2连接；芯片U2的引脚23、24分别作为蓝牙下载固件的接口SWDIO、SWCLK；芯片U2的引脚29与电容C10的一端连接，电容C10的另一端接地；芯片U2的引脚30与电容C11和电感L3的一端连接，电容C11的另一端接地；芯片U2的引脚31与电感的L3的另一端、电感L2的一端连接；芯片U2的引脚32与电感L2的另一端、电容C5的一端连接，电容C5的另一端与电容C8和电感L1连接，电容C8的另一端接地，电感L1的另一端与电容C9的一端连接作为RF的输出端，电容C9的另一端接地；芯片U2的引脚33、34接地；芯片U2的引脚35、36均与电容C25的一端连接作为3V3电源端，电容C25的另一端接地；芯片U2的引脚37与电容C2和石英晶体振荡器X1的一端连接，电容C2的另一端接地；芯片U2的引脚38与电容C1的一端和石英晶体振荡器X1的另一端连接，电容C1的另一端接地；芯片U2的引脚39与电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地；芯片U2的引脚40、42分别作为PWR_Key、MCU_En与电源管理模块连接；芯片U2的引脚44、45、46、47、48分别与显示屏的芯片OLED1的引脚8、11、10、7、9连接；

指纹模块，用于在电源管理模块供电时接收身份认证或信息确认信息并发送给主控模块，并接收主控模块返回的信息；

具体的，在本实施例中，本实施例中的指纹模块包括：

指纹采集单元，用于在电源管理模块供电时采集用户指纹并发送给指纹算法单元；

优选的，本实施例中指纹采集单元可以为指纹传感器；

指纹算法单元，与主控模块和指纹采集单元连接，用于对指纹采集单元发送的指纹信息进行处理，并将处理结果发送给主控模块，并接收主控模块返回的信息；

在本实施例中，指纹模块如图7所示，指纹算法单元包括芯片U5和电阻R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27和电容C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32，指纹采集单元包括芯片J2；其中芯片U5的引脚1通过电阻R26接地，芯片U5的引脚4、6与主控模块的的芯片U1的引脚4连接，芯片U5的引脚5与主控模块的的芯片U1的引脚7连接，芯片U5的引脚25、26分别与电阻R24、R25的一端连接，芯片U5的引脚2与电阻R27和电容C32的一端连接，电容C32的另一端接地，电阻R23的另一端、电容C26和C27的一端、芯片J2的引脚11均与芯片U5的引脚的引脚28、29连接，电容C26和C27的另一端接地；电容C28和C29的一端、芯片J2的引脚10均与芯片U5的引脚30连接，电容C30和C31的一端均与芯片U5的引脚31连接；芯片U5的引脚15、16、17、18、19、20分别通过电阻R23、R22、R21、R20、R19、R18分别与芯片J2的引脚3、5、6、7、9、8连接，芯片J2的引脚1、2、4、12均接地；芯片U5的引脚33接地；

人机交互模块，用于在电源管理模块供电时与用户进行交互，并将交互结果发送给主控模块，接收主控模块返回的信息；

具体的，在本实施例中，人机交互模块包括按键和显示屏；按键与电源管理模块和主控模块连接，用于在电源管理模块提供电源时接收用户输入的信息并将该信息发送给主控模块；显示屏与电源管理模块、主控模块和蓝牙模块连接，用于在电源管理模块提供电源时对主控模块和蓝牙模块发送来的信息进行显示；

在本实施例中，按键如图8所示，包括三个开关，分别为K1、K3、K4，K1、K3、K4的一端接地，另一端分别各自与主控模块的芯片U1的引脚2、29、31连接；

在本实施例中，显示屏如图9所示，包括芯片OLED1、电阻R15和电容C16、C17、C18、C22、C23；其中，芯片OLED1的引脚1、2分别与电容C16的两端连接，芯片OLED1的引脚3、4分别与电容C17的两端连接，芯片OLED1的引脚5和电容C18的一端均接地，电容C18的另一端和芯片OLED1的引脚6作为3V3_MCU端与主控模块的芯片U1的引脚1、11连接，芯片OLED1的引脚7、8、9、10、11与蓝牙模块的的芯片U2的引脚47、44、48、46、45连接，芯片OLED1的引脚12与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端接地；芯片OLED1的引脚13、14分别与电容C12、C13的一端连接，电容C12、C13的另一端接地。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。