指纹录入方法及应用该方法的智能印章

本发明涉及印章管理技术领域，具体的，涉及指纹录入方法及应用该方法的智能印章。

智能印章，是把原有印章放在印章机里，以互联网或者蓝牙连接印章机，在用印章时只需在APP上或者小程序中申请用章，由管理员实时监控，同意盖章方可盖章成功。可以实现远程授权、远程审核、自动拍照上传、全程监控、全程记录、盖章、记录可溯可查等功能，对用章的内容、用章的次数、用章的人员、用章地点实时掌控，大大降低了私人偷盖违法章、人情章的风险。

也可以采用指纹识别的方式，判断用户对印章的使用权限。常规的指纹识别模块在录入指纹时会遇到困难，因为智能印章不像手机一样自带系统，不能自主判断复杂的录入指纹流程，这类设备通常会采用额外的指纹采集器来实现指纹录入，但额外的设备会增加额外的成本，而且给用户带来不好的体验。

本发明提出指纹录入方法及应用该方法的智能印章，解决了相关技术中智能印章在指纹录入时需额外增加设备的问题。

本发明的技术方案如下：

第一方面，指纹录入方法，应用于一智能印章，包括：

接收服务器发送的指纹录入指令；所述指纹录入指令在所述服务器接收到用户终端发送的录入指纹的申请信息后发出；所述申请信息包括用户身份信息和用户姓名信息；

切换至指纹录入界面，并将所述用户姓名信息在所述指纹录入界面显示；

读取用户指纹信息，为所述指纹信息分配唯一的存储ID，并将所述指纹信息与存储ID一一对应保存；

向服务器发送所述存储ID；服务器在接收到所述存储ID后，将所述存储ID、用户身份信息和用户姓名信息一一对应保存。

第二方面，指纹录入方法，应用于一服务器，包括：

接收用户终端发送的录入指纹的申请信息；所述申请信息包括用户姓名信息；

判断所述用户姓名信息是否包含在有权限人员信息表中；所述有权限人员信息表包括多个人员姓名信息；

在所述用户姓名信息包含在有权限人员信息表中时，向所述智能印章发送指纹录入指令；所述指纹录入指令包括所述用户姓名信息；

接收所述智能印章返回的指纹信息和存储ID；所述指纹信息和存储ID在所述智能印章读取用户指纹信息后发出；

将所述指纹信息、存储ID和用户姓名信息一一对应保存。

第三方面，一种智能印章，包括与主控芯片连接的指纹识别模块和存储模块，所述指纹识别模块用于识别用户指纹信息，所述存储模块用于存储所述用户指纹信息和存储ID，

还包括按压检测电路，所述按压检测电路包括依次连接的压电薄膜传感器、三极管Q8、反相器U8、二极管D2和电容C2，

所述压电薄膜传感器设置在所述指纹识别模块的表面，所述压电薄膜传感器的输出端接入所述反相器U8的1A端，所述反相器U8的1Y端连接所述三极管Q8的发射极，所述三极管Q8的基极与偏置电压连接，所述三极管Q8的集电极接入所述反相器U8的2A端，所述反相器U8的2Y端接入3A端，所述反相器U8的3Y端与所述二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极通过电容C2接地，所述二极管D2的阴极接入所述反相器U8的4A端，所述反相器U8的4Y端作为所述按压检测电路的输出端接入所述主控芯片。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明首先提出了一种适合智能印章这种低功耗小型设备的指纹录入方法，用户终端可以是各种具有通信功能的计算设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment,简称UE)、移动台(Mobile station,简称MS)、手机、平板电脑、台式电脑、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数字助理)或者服务器等等。以用户终端为手机为例，通过在手机上安装APP软件，当用户需要录入指纹时，通过手机APP向服务器发送申请信息，申请信息中包含有用户姓名信息，服务器中预先存储有有权限人员信息表，如果该用户姓名信息包含在有权限人员信息表中，则判断该用户具有录入指纹的权限；服务器下发指纹录入指令到智能印章，智能印章上显示该用户姓名信息，用户确认无误后，开始进行指纹录入；智能印章读取用户指纹信息、保存用户指纹信息，并为每一用户指纹信息分配唯一的存储ID；智能印章把存储ID发送至服务器，服务器将存储ID和用户姓名信息进行绑定。至此，指纹录入过程结束。

当用户进行指纹验证时，智能印章读取用户指纹信息，并把用户指纹信息与先前存储的指纹信息进行比对，当有相同的指纹信息时，判断该用户具有使用印章的权限，印章自动下盖，用户可以使用印章。同时，智能印章把指纹信息对应的存储ID发送至服务器，服务器查与存储ID对应的用户姓名信息，保存该用户的印章使用记录。

本发明无需额外的指纹采集器，即可实现指纹录入，有利于降低成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明中按压检测电路原理图；

图3为本发明中自动关机电路原理图；

图4为本发明中防抖电路原理图；

图5为本发明中S0～S3状态转换图；

图中：1按压检测电路，2自动关机电路，4防抖电路。

下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，为本实施例指纹录入方法在智能印章侧的执行流程，包括：

接收服务器发送的指纹录入指令；指纹录入指令在服务器接收到用户终端发送的录入指纹的申请信息后发出；申请信息包括用户身份信息和用户姓名信息；

切换至指纹录入界面，并将用户姓名信息在指纹录入界面显示；

读取用户指纹信息，为指纹信息分配唯一的存储ID，并将指纹信息与存储ID一一对应保存；

向服务器发送存储ID；服务器在接收到存储ID后，将存储ID、用户身份信息和用户姓名信息一一对应保存。

本实施例首先提出了一种适合智能印章这种低功耗小型设备的指纹录入方法，用户终端可以是各种具有通信功能的计算设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment,简称UE)、移动台(Mobile station,简称MS)、手机、平板电脑、台式电脑、PDA(PersonalDigital Assistant，个人数字助理)或者服务器等等。以用户终端为手机为例，通过在手机上安装APP软件，当用户需要录入指纹时，通过手机APP向服务器发送申请信息，申请信息中包含有用户姓名信息，服务器中预先存储有有权限人员信息表，如果该用户姓名信息包含在有权限人员信息表中，则判断该用户具有录入指纹的权限；服务器下发指纹录入指令到智能印章，智能印章上显示该用户姓名信息，用户确认无误后，开始进行指纹录入；智能印章读取用户指纹信息、保存用户指纹信息，并为每一用户指纹信息分配唯一的存储ID；智能印章把存储ID发送至服务器，服务器将存储ID和用户姓名信息进行绑定。至此，指纹录入过程结束。

当用户进行指纹验证时，智能印章读取用户指纹信息，并把用户指纹信息与先前存储的指纹信息进行比对，当有相同的指纹信息时，判断该用户具有使用印章的权限，印章自动下盖，用户可以使用印章。同时，智能印章把指纹信息对应的存储ID发送至服务器，服务器查与存储ID对应的用户姓名信息，保存该用户的印章使用记录。

本实施例无需额外的指纹采集器，即可实现指纹录入，有利于降低成本。

进一步，还包括：

在读取用户指纹信息之后，输出第一提示信息；

在接收到服务器发送的保存成功信息之后，输出第二提示信息。

当用户指纹信息读取成功后，智能印章通过灯光闪烁等手段，作为第一提示信息，提示用户录入指纹成功；当用户指纹信息对应的存储ID发送至服务器，并由服务器成功保存后，根据服务器的反馈信息，智能印章输出第二提示信息，提示指纹录入过程结束。

进一步，用户指纹信息中包含的数据量至少为32×32矩阵。

现有技术中指纹的录入需要多次按压，并引导用户录入手指边缘区域等操作，这些在小型低功耗设备上很难实现，也很难提示用户这种操作逻辑。本实施例采用一次录入完成的设置，经实施例人的大量试验研究表明，当读取到的指纹信息大于32×32矩阵数据量时，即可判定指纹录入成功或者失败，避免繁杂的操作指引。

实施例二

本实施例指纹录入方法在在服务器侧的执行流程包括：

接收用户终端发送的录入指纹的申请信息；申请信息包括用户姓名信息；

判断用户姓名信息是否包含在有权限人员信息表中；有权限人员信息表包括多个人员姓名信息；

需要说明的是，有权限人员信息表在服务器中通常以公司或单位为一个集合进行保存，用户身份信息中包含有用户所在单位和身份证件信息，在用户所在单位的集合内进行用户姓名信息的比对，可以大大提高信息比对的速度，从而快速判断用户权限。如果一个公司内用户姓名有重名，在用户姓名之后备注部门信息，确保用户姓名信息不重复。

在用户姓名信息包含在有权限人员信息表中时，向智能印章发送指纹录入指令；指纹录入指令包括用户姓名信息；

接收智能印章返回的指纹信息和存储ID；指纹信息和存储ID在智能印章读取用户指纹信息后发出；

将指纹信息、存储ID和用户姓名信息一一对应保存。

进一步，还包括：

将指纹信息、存储ID和用户姓名信息保存成功后，向智能印章返回保存成功的信息。

实施例三

本实施例提出一种智能印章，应用的指纹录入方法，包括与主控芯片连接的指纹识别模块和存储模块，指纹识别模块用于识别用户指纹信息，存储模块用于存储用户指纹信息和存储ID，

还包括按压检测电路，如图2所示，按压检测电路包括依次连接的压电薄膜传感器、三极管Q8、反相器U8、二极管D2和电容C2，

压电薄膜传感器设置在指纹识别模块的表面，压电薄膜传感器的输出端接入反相器U8的1A端，反相器U8的1Y端连接三极管Q8的发射极，三极管Q8的基极与偏置电压连接，三极管Q8的集电极接入反相器U8的2A端，反相器U8的2Y端接入3A端，反相器U8的3Y端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极通过电容C2接地，二极管D2的阴极接入反相器U8的4A端，反相器U8的4Y端作为按压检测电路的输出端接入主控芯片。

本实施例中指纹识别模块同时也是一个操作按钮，具体的，通过在指纹识别模块表面设置压电薄膜，当用户按压指纹识别模块时，压电薄膜检测到该信号，并发送至主控芯片，主控芯片根据压电薄膜的输出信号判断用户进行了按压操作。如果按压时间小于1秒，则判断为普通的按压操作，如果按压时间超过1s，则进入指纹识别流程。

按压检测电路的工作原理为：如图2所示，当用户按压指纹识别模块时，压电薄膜输出的电压信号发生变化，该电压信号接入反相器U8的1A端进行放大，三极管Q8用于滤除电压信号中的直流分量，只保留与按压动作相关的动态信号，三极管Q8集电极的输出电压依次输入反相器U8的2A端、3A端，进行放大；反相器U8的3Y端输出信号经二极管D2检波、电容C2滤波之后，再接入反相器U8的4A端进行放大，反相器U8的4Y端输出主控芯片能够识别的电压信号，便于主控芯片的准确读取。

进一步，还包括直流偏置电路，如图2所示，直流偏置电路包括串联的电阻R9和电位器RP2，电阻R9的一端与电源5V连接，电位器RP2的一端接地，电位器RP2的滑动端作为偏置电压，接入三极管Q8的基极。

通过调节电位器RP2的阻值，可以调节三极管Q8的基极电压，从而更好的过滤掉反相器U8的1Y端输出的直流分量，有利于动态信号的准确读取。

进一步，如图2所示，电容C2的两端并联有电阻15。

电阻R15并联在电容C2的两端，在反相器U8的3Y端输出信号的负半周，电阻R15为电容C2提供放电回路，保证电容C2两端的电压信号随反相器U8的3Y端输出信号的变化而变化。

进一步，还包括与主控芯片连接的振动器。

当按压检测电路检测到用户的按压操作时，主控芯片输出信号，控制振动器产生振动，给用户一个按压反馈，让用户了解自己已经下按成功。

进一步，还包括自动关机电路，如图3所示，自动关机电路包括按键KEY2、三极管Q3和D触发器U3，

按键KEY2的第一端与电源VDD连接，按键KEY2的第二端接入D触发器U3的置位端，

三极管Q3的基极与主控芯片连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过电阻R5与电源VDD连接，三极管Q3的集电极接入D触发器U3的复位端，

D触发器U3的输出端用于控制主控芯片的电源通断。

为避免本实施例智能印章长期处于待机状态，本实施例设置有自动关机电路，其工作原理为：需要开机时，按下按键KEY1，D触发器U3的置位端SET1与电源VDD接通，D触发器U3的置位端SET1为高电平，D触发器U3的复位端RESET也为高电平，D触发器U3的输出端Q1为高电平，控制接通主控芯片电源，主控芯片内部初始化；在主控芯片初始化期间，主控芯片的I/O口输出高点平，三极管Q3导通，D触发器U3的复位端RESET接地，此时，由于按键KEY1还没有松开，D触发器U3的置位端SET仍为高电平，D触发器U3的输出端Q1为高电平；此后，按键KEY1松开，D触发器U3的置位端SET1为低电平，D触发器U3的复位端RESET也为低电平，D触发器U3的输出端Q1保持高电平不变，印章电路进行正常工作状态。

在正常工作时，如果主控芯片在设定时间内没有接收到外部信号，主控芯片输出低电平信号CTRL到三极管Q3的基极，三极管Q3关断，D触发器U3的复位端RESET为高电平，D触发器U3复位，D触发器U3的输出端Q1输出低电平，控制断开主控芯片电源。

主控芯片可以选用目前市场上通用的单片机、ARM、DSP等控制芯片，本实施例中，具体采用MSP430单片机。

进一步，如图3所示，还包括电阻R6、二极管D1和电容C1，电阻R6与二极管D1并联，二极管D1的阳极与按键KEY2的第二端连接，二极管D1的阴极与电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地。

当按下按键KEY1时，电源VDD通过二极管D1向电容C1快速充电，电容C1充满电后，保持D触发器U3的置位端SET1为高电平，这样，在主控芯片初始化期间，即使松开按键KEY1，也能保持D触发器U3的置位端SET1为高电平，从而保证D触发器U3的输出端为高电平。

进一步，如图3所示，还包括三极管Q5，三极管Q5的发射极与按键KEY2的第二端连接，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的集电极与主控芯片连接。

在印章电路正常工作时，三极管Q5不导通，三极管Q5的集电极输出高电平信号KEY_IN到主控芯片；用户想要停止印章工作时，按下按键KEY1，三极管Q5导通，三极管Q5的集电极输出低电平信号KEY_IN，主控芯片检测到这一信号变化时，延时一段时间，再读取KEY_IN信号，如果仍为低电平，则判断有用户输入关机信号，主控芯片首先保存重要的运行数据，然后输出低电平信号CTRL到三极管Q3的基极，关断三极管Q3，D触发器U3的复位端RESET为高电平，D触发器U3复位，D触发器U3的输出端Q1输出低电平，控制断开主控芯片电源。

本实施例中三极管Q5的设置，实现了用户关机时数据的自动保存，避免用户突然关机、导致重要数据丢失。

进一步，如图3所示，还包括三极管Q4，三极管Q4的基极与D触发器U3的输出端连接，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极与外接电源VIN连接。

当D触发器U3的输出端Q1为高电平时，三极管Q4导通，主控芯片的供电端VCC与外接电源VIN接通，主控芯片开始工作；反之，当D触发器U3的输出端Q1为低电平时，三极管Q4关断，主控芯片的供电端VCC与外接电源VIN断开连接，主控芯片停止工作。

进一步，还包括防抖电路，如图4所示，防抖电路包括依次连接的D触发器U4，与门芯片U5和或门芯片U7，

D触发器U4的第一时钟输入端和第二时钟输入端均与主控芯片连接，按键KEY1的第一端连接电源5V，按键KEY1的第二端通过电阻R7接地，按键KEY1的第二端接入D触发器U4的第一信号输入端，

按键KEY1的第二端还分别接入与门芯片U5的1A端、2A端，D触发器U4的第一输出端分别接入与门芯片U5的2B端、3A端，D触发器U4的第二输出端分别接入与门芯片U5的1B端、3B端，与门芯片U5的1Y端、2Y端和3Y端分分别接入或门芯片U7的1A端、1B端、1C端，或门芯片U7的1Y端接入D触发器U4的第二信号输入端，

D触发器U4的第二输出端作为防抖电路的输出，接入主控芯片。

本实施例通过设置防抖电路，避免在印章运输过程中按键KEY1被误触发，其工作原理为：防抖电路连续两次对按键KEY1的输入信号进行采样，如果两次结果都为0，则表明按键被释放，用表示；表明按键KEY1被按下的时间不够长，判断按键动作无效；表明对按键KEY1的两次采样结果均为1，按键KEY1被按下；表明释放按钮时用力时间过短，释放动作无效。如图5所示，为S0、S1、S2、S3的状态转换图，总结为下表1所示的数据，其中X_1表示对按键KEY1的最近一次采样结果，X_2表示判断得到的按键状态，X_2＝1表示按键被按下，X_2＝0表示按键被释放。

表1按键检测状态转换

由表1可得如下关系式：

根据上述关系式(1)设计电路图，如图4所示。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。