倾斜度感应加密方法.pdf

倾斜度感应加密方法，主要由传感器芯片1和微处理器2组成，传感器芯片产生的平衡感应信号传送到微处理器的计时器/定时器端口，微处理器对平衡感应信号进行解码，由微处理器记录光标移动的轨迹作为移动智能终端的密码，密码的输入通过晃动移动智能终端的控制面板，将新的光标移动轨迹与微处理器中存储的密码进行比对完成加密。本发明的优点是以光标移动的轨迹作为移动智能终端的密码，代替传统的按键或触摸屏作为密码的输入，避免了数字及字母密码不便于记忆的弊端，减少了许多由于忘记密码而引起不必要的麻烦。该加密方法是以不影响移动智能终端便携性为前提，因此具有结构简单、操作可靠性强的特点，是广大计算机使用者理想的移动智能终端。

1.  倾斜度感应加密方法，主要由传感器芯片(1)和微处理器(2)组成，其特征在于传感器芯片(1)产生的平衡感应信号传送到微处理器(2)的计时器/定时器端口，微处理器(2)对平衡感应信号进行解码，由微处理器(2)记录光标移动的轨迹作为移动智能终端的密码，密码的输入通过晃动移动智能终端的控制面板，将新的光标移动轨迹与微处理器(2)中存储的密码进行比对完成加密。

倾斜度感应加密方法
                         技术领域
本发明涉及计算机领域，具体的说是一种移动智能终端的加密方法。
                         技术背景
目前各种移动智能终端，如掌上电脑PDA，正在越来越广泛地应用于电子计算机领域，其密码输入一般为传统的按键或触摸屏方法，而输入的密码多为数字或者字母，由于数字或者字母不便于记忆，用户经常因为忘记密码而引起不必要的麻烦。如果可以在不影响移动智能终端便携性的前提下，实现无需按键的密码保护方式，并且输入的密码便于记忆，这无疑可以给广大移动智能终端使用者带来极大的方便。
本发明提出的移动智能终端的加密方法是以重力作为重力加速度平衡感应装置(传感器芯片)的一个输入矢量，通过软件计算，从而确定移动智能终端控制面板上圆形光标的空间位置。当移动智能终端的控制面板与地面平行时，加速度传感器对倾斜度最敏感。一旦移动智能终端的控制面板发生倾斜时，控制面板上的圆形光标就会在重力加速度的作用下发生滚动，并由CPU记录下该轨迹，作为该移动智能终端的密码。当需要密码输入时，用户仍然以相同的方式晃动控制面板，并把新获得的光标移动轨迹与CPU中存储的密码在一定误差范围内进行比对，若一致则密码正确，否则密码不正确。本发明的提出可以使这一设想得以实现。
                              发明内容
本发明的目的是提出一种将内置的平衡感应方法作为密码输入信息，以移动智能终端控制面板上光标的晃动轨迹作为密码，在不影响移动智能终端便携性的前提下实现移动智能终端的密码保护功能。
倾斜度感应加密方法，主要由传感器芯片1和微处理器2组成，如图1所示。传感器芯片1产生X，Y方向的平衡感应信号X_OUT和Y_OUT传送到微处理器2的计时器/定时器端口，由微处理器μP对平衡感应信号X_OUT和Y_OUT进行解码，计算出X，Y两个方向上的加速度，相应地控制屏幕上光标移动的方向和速度。由微处理器2记录光标移动的轨迹作为移动智能终端的密码，密码的输入通过晃动移动智能终端的控制面板，将新获得的光标移动轨迹与微处理器μP2中存储的密码在一定误差范围内进行比对，从而完成到对移动智能终端进行加密的目的。本发明提出的智能加密控制方法是以重力作为重力加速度平衡感应装置(传感器芯片)的一个输入矢量，通过(固化)软件计算，从而确定移动智能终端控制面板上光标的空间位置。当移动智能终端的控制面板与地面平行时，加速度传感器对倾斜度最敏感。一旦移动智能终端的控制面板发生倾斜时，控制面板上的光标就会在重力加速度的作用下发生滚动，由CPU记录下光标移动的轨迹并把它作为该移动智能终端的密码。当需要用户输入密码时，用户仍然以相同的方式晃动控制面板，从而使移动智能终端控制面板上的光标发生滚动，并把新获得的光标移动轨迹与CPU中存储的密码在一定误差范围内进行比对，如果轨迹一致则说明密码正确，否则密码不正确。需要用户重新输入正确的密码。
ADXL202E是二维加速度传感器芯片，它能提供在X，Y方向上与加速度成比例的工作循环(即脉冲宽度与周期的比)的数字信号作为输出。该工作循环输出可以直接输入一个μP，由μP对工作循环进行计数并分别计算出X，Y方向上的加速度。X，Y方向上典型输出的工作循环曲线如图5所示。
其中：T1-循环中处于“on”状态的宽度。
      T2-总循环的宽度。变化范围：由0.5ms到10ms。
工作循环-处于“on”状态(T1)的时间占总循环(T2)的比例。
脉冲宽度-处于“on”状态的脉冲宽度。
加速度计算公式：
加速度(g)＝(T1/T2-50％)/(12.5％)
在这里，0g表示50％工作循环。缩放系数：12.5％工作循环/g
在X，Y两个方向上，输出电路把模拟信号转换为用工作循环调制的数字信号，该数字信号可以通入一个μP的计时器/定时器端口，并对其进行计数及解码。计时器/定时器通过测量T1，T2信号的长度并由上述公式：加速度(g)＝(T1/T2-50％)/(12.5％)来计算加速度。解码方法有很多，本实施例采用的方法是(如曲线图6所示)，计时器从X轴的上升沿(Ta＝0)开始计数，记录下降沿(Tb)，计时器在下一次X轴上升沿(Tc)到来时停止计时。T1＝Tb-Ta，T2＝Tc-Ta。对于Y轴输出，作同样处理(Td，Te，Tf)。
                            附图说明
附图1为本发明硬件系统框图。
附图2为实施例ADXL202E芯片管脚配置说明图。
其中：ST-测试；T2-连接R_SET，由R_SET设置T2；COM-公共端；Y_OUT-Y通道工作循环输出；X_OUT-X通道工作循环输出；Y_FILT-Y通道滤波管脚；X_FILT-X通道滤波管脚；V_DD-3V到5.25V。
附图3为ADXL202E芯片电路图。
附图4为计算软件流程图。
附图5为X，Y方向上典型输出的工作循环曲线图。
附图6为ADXL202E芯片地解码方式曲线图。
                           具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明采用ANALOG公司的ADXL202E芯片作为传感器芯片1。该芯片既可以测量动态加速度，又可以测量静态加速度。测量范围：±2g。将ADXL202E芯片内置于移动智能终端内，并与移动智能终端的微处理器μP进行连接，ADXL202E芯片电路如图3所示。芯片八个管脚的连接情况为：V_DD接3V到5.25V电源；V_DD和COM之间接电容C_DC起到去耦合的作用，C_DC推荐值0.1μF；X_FILT，Y_FILT分别接电容C_X，C_Y，并由C_X，C_Y的取值来设置低通滤波器的带宽；T2接电阻R_SET；X_OUT和Y_OUT分别为X，Y方向上的输出，通入一个μP的计时器/定时器端口，μP通过软件分别计算出X，Y方向上的加速度；ST为测试端。
本实施例参数设置：C_DC：推荐值0.1μF；T2：X，Y方向使用相同的总循环的宽度。T2计算公式如下，通过设置不同的R_SET值来设置T2。
T 2 = R SET ( Ω ) 125 MΩ ]]>
C_X，C_Y：由C_X，C_Y设置低通滤波器的带宽。
R_FILT：典型值32kΩ。
计算软件工作流程：
软件的主要工作流程如图4所示。当要求用户输入密码时，用户以一定的方式晃动移动智能终端的控制面板，此时传感器芯片感应重力加速度的输入。首先CPU读传感器芯片ADXL202E的输出X_OUT和Y_OUT，计算X，Y两个方向的加速度及光标在X，Y方向的新坐标，并把光标的新坐标与原坐标进行比较，如果没有变化则继续读传感器芯片ADXL202E的输出，如果有变化，则在屏幕上显示光标的新位置，并由CPU记录下光标的移动轨迹，把它与用户设置的密码进行比较，如果密码一致，则进入相应处理，否则密码输入不正确，重新输入密码，CPU重新读传感器芯片ADXL202E的输出。
本发明的有益效果及优点在于，提出的倾斜度感应加密方法以光标移动的轨迹作为移动智能终端的密码，代替传统的以按键或触摸屏作为密码输入的方法，这样避免了数字及字母密码不便于记忆的弊端，减少了许多由于用户忘记密码而引起不必要的麻烦。该加密方法是以不影响移动智能终端便携性为前提，因此本发明具有结构简单、操作可靠性强的特点，是广大计算机使用者理想的移动智能终端。