学文网摘 要 为了对印章进行防伪识别，设计了一套智能印章存储系统，将印章的使用情况自动记录下来，为以后对印章的防伪提供准确数据。给出系统的具体的硬件设计，以超低功耗MSP430单片机为核心处理器，利用电阻应变式微压力传感器将印章按下的压力转化为电信号，同时将印章按下时间记录到FLASH存储器内。
关键词 防伪识别;超低功耗;FLASH存储器
中***分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0023-02
印章在我国的国家机关、团体、企事业单位，是具有法律效用的 “公章”，是个人、企业单位、事业单位、社会团体及***府部门的一种具有法律意义的标记和证据。我国对公章的管理有健全司法管理体系，任何有效公章都需在公安机关进行登记备案，任何私刻公章的行为都是违法犯罪行为。当今利用假造公章进行违法犯罪的现象非常普遍，因此印章的防伪技术成为研究热点。目前，成熟印章防伪技术主要分三大类：一是章面防伪;二是印油（印泥）防伪;印章识别防伪。章面防伪技术是在印章表面的***案中增加不为常人发觉的暗记和***文;印油防伪技术有印迹发光、变色、隐藏暗记等技术;印章识别防伪是利用***像处理技术对对印章痕迹进行识别防伪。目前的仿造术非常高明，无论是多么严密的防伪措施都存在着被伪造的可能，另一方面这些专业的防伪技术，要专业的人士才能进行辨别，这样大大降低了印章防伪的效率。
1 系统组成
本系统嵌入到印章的内部，通过微压力传感器将印章按下的压力转换为电信号输出，代表着一次印章按下的动作，然后将压力传感器输出的电信号进行放大预处理，输出到单片机的A/D转换器变成数字信号，在单片机内对该数字信号进行判断，根据一定的判断准则，判断是否为一次有效的印章按下动作，如果经过算法判定，本次压力为一次有效印章按下动作所产生的，则将当前时间和印章按下动作记录到FLASH芯片内部，供事后查看。
FLASH芯片记录着本印章进行盖章的次数和精确的时间信息，通过USB接口，在计算机内的上位机程序可以将FLASH中的内容读到计算机硬盘中，可以得到印章按下的次数和每次盖章的精确时间，这样就可以通过这些数据进行查询和核实，判断该印章是否在某个时刻进行过盖章动作，这样就可以判断文件上的盖章是否出自本印章，准确判断盖章的真实性。
***1 印章自能存储系统原理框***
由于本系统为一个嵌入式系统，没有外接电源，需要使用锂电池进行供电，这样就需要选择功耗低的处理器，同时在电池电量不足时，可以对其进行充电。如***1所示，本系统通过USB接口对系统进行充电，保证本系统的长时间稳定运行。
2 硬件组成
1）微处理器设计。本智能存储自动系统是嵌入到印章中使用的，为了使用方便没有外接电源，采用锂电池对系统进行供电，因此功耗是系统硬件设计的关键因素。因此本系统采用低功耗MSP430F13X单片机作为核心处理器，MSP430F13X是TI公司的16位超低功耗系列单片，采用先进的低功耗技术，非常适合于本系统使用。其工作电压为3V，在正常工作时功耗低于1.020mW，在低功耗工作模式下，功耗低于0.0003mW。由于这种低功耗特性，使其在嵌入式系统中，尤其是电池供电的系统中得到了广泛的应用。MSP430F13X单片机的原理组成如***2所示。
***2 MSP430F13X单片机内部原理框***
如***2所示MSP430F13X单片机，具有非常高的集成度，片内集成了一个多通道12位A/D转换，在本系统中可以直接对压力传感器的模拟电信号进行模数转换;片内具有时钟振荡和开门狗电路，增加系统的可靠性;并有大量的I/O端口、大容量的片内RAM和ROM以及Flash存储器。
2）微压力传感电路设计。本系统采用电阻应变式压力传感器，由电阻应变片和弹性敏感元件组成，弹性敏感元件在受到压力会产生形变，粘贴在其表面的电阻应变片也相应的会产生形变，这样就会引起电阻应变片的电阻值发生变化。而且这种变化一般为线性变化，通过电源可以将这个阻值的变化转换为电压值的变化，然后通过电压变化得到压力的变化，就可以对压力进行感知。一般压力直接转化的电压值比较低，因此需要对进行放大处理，本系统采用的放大电路如***3所示。
如***3所示，本系统采用INA118芯片对输入的弱信号进行放大，INA118采用了标准的差分式放大结构，采用3个运算放大器进行放大，内置过压保护功能，采用调解外置电阻的大小，可实现不同的放大增益。
***3 电桥放大电路
3）USB接口电路设计。通用串行总线USB接口（以下简称USB接口）是由Intel等厂商共同制定的通用接口标准，其采用通用的接口通讯模式，用来连接计算机及具有USB接口的外界设备。USB接口的驱动开发非常复杂，本系统采用CP2101作为通讯接口芯片，其将UART接口直接转换为USB接口，且无须任何外部元件，减少了大量工作量，使USB 通信接口设计变得十分容易。
采用CP2101接口芯片的USB电路如***4所示。
***4 USB接口电路原理***
3 应用前景分析
综上所述，智能印章存储系统，将印章的使用情况自动记录下来，为以后对印章的防伪提供准确数据，具有广泛的应用前景。
参考文献
[1]魏小龙.MSP430十六位单片机接口技术与系统设计实例[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.
[2]沈建华，杨艳琴.M SP430系列单片机16位超低功耗单片机原理与实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008：1-100.
[3]刘君华.智能传感器系统[M].西安：西安电子科技大学出版社，2004：1-50.
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