一种硬件复位电路、指纹识别设备及其静电防护方法技术

本申请公开了一种硬件复位电路、指纹识别设备及其静电防护方法，所述硬件复位电路连接微控制单元MCU和被控设备，包括延缓开关单元、稳压单元和泄放单元，其中：所述延缓开关单元和所述稳压单元串联连接，所述稳压单元和所述泄放单元并联连接后与被控设备的电源引脚相连接，所述MCU的第一控制引脚连接所述延缓开关单元，所述MCU的第二控制引脚连接所述泄放单元，所述延缓开关单元的输入端连接外部电源，所述泄放单元的一端接地。本申请通过设置延缓开关单元、稳压单元和泄放单元，能够快速有效地恢复静电袭击后出问题的指纹传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种硬件复位电路、指纹识别设备及其静电防护方法
本专利技术涉及但不限于生物识别
，尤其涉及一种硬件复位电路、指纹识别设备及其静电防护方法。
技术介绍
近年来，指纹识别技术产业取得了突飞猛进的发展。指纹传感器作为一个人机接口，需要和人的手指接触，静电放电(ElectroStaticDischarge，ESD)会直接进入到指纹传感器，容易造成指纹传感器内部源极的损坏。现有的指纹设备的ESD防护方法包括：(1)在指纹传感器端多加一层导电ESD保护层，其中ESD保护层连接到偏压电势，提高抗ESD性能。增加ESD防护层虽然能保护指纹传感器，但是增加了指纹传感器的成本。而且增加ESD防护层后，指纹传感器的灵敏度会下降，采图质量也会受到一定的影响，指纹的响应速度变慢。(2)增加指纹传感器的放电路径，即增加指纹感应阵列和静电防护电极。同时提供两个静电防护路径，快速泄放电，达到保护效果。增加泄放电路径的方式需要配合板级设备去开发验证，并没有通用性，局限性比较大。此外，在实际场景应用中，当指纹识别设备遇到强烈的接触放电或者空气放电攻击时，指纹传感器常常会出现采图质量不佳的情况。而且大多数设备损坏后不能通过硬件复位引脚快速恢复指纹传感器，只能通过重启整个设备重新激活指纹传感器，用户体验效果极差。而一般的硬件电路设计，即使通过给指纹传感器下电操作来复位指纹传感器，下电过程通常很慢，对于有检测时间要求的设备来说无法达到过检的指标要求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种硬件复位电路、指纹识别设备及其静电防护方法，能够快速有效地恢复静电袭击后出问题的指纹传感器。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种硬件复位电路，所述硬件复位电路连接微控制单元MCU和被控设备，包括延缓开关单元、稳压单元和泄放单元，其中：所述延缓开关单元和所述稳压单元串联连接，所述稳压单元和所述泄放单元并联连接后与被控设备的电源引脚相连接，所述MCU的第一控制引脚连接所述延缓开关单元，所述MCU的第二控制引脚连接所述泄放单元，所述延缓开关单元的输入端连接外部电源，所述泄放单元的一端接地。在一实施例中，所述延缓开关单元包括串联连接的延时电路和开关电路，所述延时电路的输入端与所述MCU的第一控制引脚相连接，所述开关电路与外部电源相连接。在一实施例中，所述泄放单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三金属氧化物半导体MOS管、泄放二极管、栅极电阻和泄放电阻，其中：所述第二控制引脚与第一晶体管和第二晶体管的基极相连接，第一晶体管的集电极连接控制信号，第二晶体管的集电极接地；泄放二极管和栅极电阻并联连接后，一端与第一晶体管和第二晶体管的发射极相连接，另一端与第三MOS管的栅极相连接；第三MOS管的漏极与被控设备的电源引脚相连接，第三MOS管的源极接地，泄放电阻连接在第三MOS管的栅极与源极之间。本专利技术实施例还提供了一种包括如以上任一项所述的硬件复位电路的指纹识别设备，还包括相互连接的指纹传感器和所述MCU，其中：所述指纹传感器，用于采集指纹图像；所述MCU，用于将采集的指纹图像的整体平均灰度值与预设的第一灰度阈值、第二灰度阈值进行比较；如果小于预设的第一灰度阈值，则通过所述硬件复位电路复位所述指纹传感器；如果大于预设的第二灰度阈值，则显示采集的指纹图像。在一实施例中，如果所述整体平均灰度值在预设的第一灰度阈值和第二灰度阈值之间，则对采集的指纹图像进行去边缘处理，并检测处理后的指纹图像中各行和各列的平均灰度值；如果有行和/或列的平均灰度值在预设的正常平均灰度值范围之外，则判定所述行和/或列为异常行和/或列，使用所述异常行和/或列前后两侧的正常行和/或列的对应像素点的灰度值的平均值填充所述异常行和/或列，并显示所述填充后的指纹图像。在一实施例中，所述MCU包括第一控制引脚、第二控制引脚和第一通信接口，所述指纹传感器包括电源引脚和第二通信接口，其中：所述MCU的第一控制引脚和第二控制引脚连接所述硬件复位电路，所述硬件复位电路连接所述指纹传感器的电源引脚；所述MCU的第一通信接口连接所述指纹传感器的第二通信接口。在一实施例中，所述MCU的第一通信接口与所述指纹传感器的第二通信接口之间设置静电放电ESD防护器件。本专利技术实施例还提供了一种指纹识别设备的静电防护方法，包括：将采集的指纹图像的整体平均灰度值与预设的第一灰度阈值、第二灰度阈值进行比较；如果小于预设的第一灰度阈值，则复位指纹传感器；如果大于预设的第二灰度阈值，则显示采集的指纹图像；如果在预设的第一灰度阈值和第二灰度阈值之间，则对采集的指纹图像进行去边缘处理，检测处理后的指纹图像中各行和各列的平均灰度值，如果有行和/或列的平均灰度值在预设的正常平均灰度值范围之外，则判定所述行和/或列为异常行和/或列，使用所述异常行和/或列前后两侧的正常行和/或列的对应像素点的灰度值的平均值填充所述异常行和/或列，并显示所述填充后的指纹图像。在一实施例中，所述使用所述异常行和/或列前后两侧的正常行和/或列的对应像素点的灰度值的平均值填充所述异常行和/或列，包括：对于异常行，计算前后两侧的第一个非异常行的对应像素点的灰度值的平均值，并用计算出的平均值填充该异常行，即Nij＝(Nmj+NMj)/2，Nij表示第i行第j列的像素点的灰度值，i为异常行的行号，j为1至n之间的自然数，n为每行的像素点个数，m表示第i行前边的第一个正常行，M表示第i行后边的第一个正常行。在一实施例中，所述使用所述异常行和/或列前后两侧的正常行和/或列的对应像素点的灰度值的平均值填充所述异常行和/或列，包括：对于异常列，计算前后两侧的第一个非异常列的对应像素点的灰度值的平均值，并用计算出的平均值填充该异常列，即Nxy＝(NxA+NxB)/2，Nxy表示第x行y列的像素点的灰度值，y为异常列的列号，x为1至N之间的自然数，N为每列的像素点个数，A表示第y列前边的第一个正常列，B表示第y列后边的第一个正常列。本专利技术实施例的技术方案，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的硬件复位电路、指纹识别设备及其静电防护方法，通过设置延缓开关单元、稳压单元和泄放单元，能够快速有效地恢复静电袭击后出问题的指纹传感器；进一步地，通过比较指纹图像的整体平均灰度值和各行各列的平均灰度值，判断是否需要修复指纹图像，能够解决在指纹识别设备遇到接触放电或者空气放电攻击时，指纹传感器出现的采图质量不佳的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的一种指纹识别设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例的另一种指纹识别设备的结构示意图；图3为本专利技术实施例的一种硬件复位电路的结构示意图；图4为本专利技术实施例的一种延缓开关单元的结构示意图；图5为本专利技术实施例的一种泄放单元的结构示意图；图6为本专利技术实施例的一种指纹识别设备的静电防护方法的流程示意图；图7为本专利技术实施例的另一种指纹识别设备的静电防护方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬件复位电路，其特征在于，所述硬件复位电路连接微控制单元MCU和被控设备，包括延缓开关单元、稳压单元和泄放单元，其中：所述延缓开关单元和所述稳压单元串联连接，所述稳压单元和所述泄放单元并联连接后与被控设备的电源引脚相连接，所述MCU的第一控制引脚连接所述延缓开关单元，所述MCU的第二控制引脚连接所述泄放单元，所述延缓开关单元的输入端连接外部电源，所述泄放单元的一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种硬件复位电路，其特征在于，所述硬件复位电路连接微控制单元MCU和被控设备，包括延缓开关单元、稳压单元和泄放单元，其中：所述延缓开关单元和所述稳压单元串联连接，所述稳压单元和所述泄放单元并联连接后与被控设备的电源引脚相连接，所述MCU的第一控制引脚连接所述延缓开关单元，所述MCU的第二控制引脚连接所述泄放单元，所述延缓开关单元的输入端连接外部电源，所述泄放单元的一端接地。2.根据权利要求1所述的硬件复位电路，其特征在于，所述延缓开关单元包括串联连接的延时电路和开关电路，所述延时电路的输入端与所述MCU的第一控制引脚相连接，所述开关电路与外部电源相连接。3.根据权利要求1所述的硬件复位电路，其特征在于，所述泄放单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三金属氧化物半导体MOS管、泄放二极管、栅极电阻和泄放电阻，其中：所述第二控制引脚与第一晶体管和第二晶体管的基极相连接，第一晶体管的集电极连接控制信号，第二晶体管的集电极接地；泄放二极管和栅极电阻并联连接后，一端与第一晶体管和第二晶体管的发射极相连接，另一端与第三MOS管的栅极相连接；第三MOS管的漏极与被控设备的电源引脚相连接，第三MOS管的源极接地，泄放电阻连接在第三MOS管的栅极与源极之间。4.一种包括如权利要求1至3任一项所述的硬件复位电路的指纹识别设备，其特征在于，还包括相互连接的指纹传感器和所述MCU，其中：所述指纹传感器，用于采集指纹图像；所述MCU，用于将采集的指纹图像的整体平均灰度值与预设的第一灰度阈值、第二灰度阈值进行比较；如果小于预设的第一灰度阈值，则通过所述硬件复位电路复位所述指纹传感器；如果大于预设的第二灰度阈值，则显示采集的指纹图像。5.根据权利要求4所述的指纹识别设备，其特征在于，如果所述整体平均灰度值在预设的第一灰度阈值和第二灰度阈值之间，则对采集的指纹图像进行去边缘处理，并检测处理后的指纹图像中各行和各列的平均灰度值；如果有行和/或列的平均灰度值在预设的正常平均灰度值范围之外，则判定所述行和/或列为异常行和/或列，使用所述异常行和/或列前后两侧的正常行和/或列的对应像素点的灰度值的平均值填充所述异常行和/或列，并显示所述填充后的指纹图像。6.根据权利要求4所述的指纹识别设备，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佩，徐俊峰，
申请(专利权)人：大唐微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11