CN113091871B

CN113091871B - 一种电子秤管理控制方法

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Publication number: CN113091871B
Application number: CN201911342519.7A
Authority: CN
Inventors: 江国栋; 李欣荣
Original assignee: GUANGZHOU ZHONGXING ELECTRONIC WEIGHING PLANT
Current assignee: GUANGZHOU ZHONGXING ELECTRONIC WEIGHING PLANT
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: CN113091871A

Abstract

本发明涉及电子秤管理领域，提供一种电子秤管理控制方法，包括检测装置与电子秤，所述电子秤设有响应检测装置访问并输出校验数据的程序，所述检测装置预置有对应的程序内码；所述方法包括以下步骤：S1：接收用户的操作指令；S2：响应所述操作指令，通过单片机生成约定数据流；S3：通过红外载波形式发出数据流，在约定时间内，等待数据流返回；若超过约定时间没数据流返回，则点亮黄灯。本发明通过设置了硬件，以及相互配合的程序、数据加密和解密处理等技术方案，制作成本不高，检测结果准确度高且程序不易被篡改，另外，使用人员不需具备专业技能即可使用，且操作简单，使用人员仅仅用检测装置照射电子秤即可识别电子秤是否作弊。

Description

一种电子秤管理控制方法

技术领域

本发明涉及电子秤管理领域，更具体地，涉及一种电子秤管理控制方法。

背景技术

当今常见的电子秤作弊的方法是，通过篡改电子秤的主芯片(MCU)程序，通过加入遥控电路或者直接从键盘按下按键，改变MCU的引脚(I/O口)电平，根据I/O口电平状态，跳转到作弊程序去运行，得到作弊结果。通过遥控或键盘很方便的退出作弊程序恢复正常。这样的情形，监管人员很难发现作弊证据。

对于装有遥控作弊装置的电子秤，经拆机后可找到加装的电路，经制造商技术鉴证，出具验证报告，可作为处理辅助依据。对于仅通过按键操作实行作弊的，除非掌握其操作方法，否则，很难捉到证据。这是因为在硬件上，电子秤的结构和电路都与原产品一模一样，没区别；而软件是摸不着、看不见的。虽然电子秤出厂时都带有签封，但市场的电子秤由于维修、碰刮等原因，大多丢失签封的。电子秤不带签封的情况也不能成为作弊依据了。

目前，有很多防止电子秤作弊的方法，但大多数由于各种原因难以实现。比如，操作复杂、成本高、检测准确度不高等。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术操作复杂、成本高、检测准确度不高的缺陷，提供一种电子秤管理控制方法，用于达到操作简单、成本低、检测准确度高的目的。

本发明采取的技术方案是，提供一种电子秤管理系统控制方法，包括检测装置与电子秤，所述电子秤设有响应检测装置访问并输出校验数据的程序，所述检测装置预置有对应的程序内码；所述方法包括以下步骤：

S1：接收用户的操作指令；

S2：响应所述操作指令，通过单片机生成约定数据流；

S3：通过红外载波形式发出数据流，在约定时间内，等待数据流返回；

若超过约定时间没数据流返回，则点亮黄灯；

S4：获取电子秤以红外载波形式返回并经过加密的数据流；

若在约定时间内返回的数据流与所述约定数据流不符合，则点亮黄灯；

若在约定时间内返回的数据流符合规则，则对该数据流进行解密。

S5：解密后的数据流与预置的数据流对比，若一致，则点亮绿灯；若不一致，则点亮红灯。

控制方法具体过程如下：检测装置发出请求命令，电子秤请求命令并根据请求命令的要求，返回数据流到检测装置；若超过约定时间内没数据返回，则点亮黄灯；若返回的数据流与约定不符合，则定亮黄灯；若在约定时间内返回的数据流与预置的数据流一致，则点亮绿灯，若不一致，则点亮红灯。

优选地，所述步骤S2中，通过单片机生成约定数据流包括以下步骤：

S21：设置单片机的PWM参数，输出频率脉冲，所述频率脉冲作为随机值的产生源；

S22：设置单片机数模转换参数，把模拟数字转换器的点电压转换成数据，作为访问地址的随机值；

S23：将地址随机值加密，生成约定数据流。

优选地，所述步骤S3中，设置单片机PWM参数，输出脉冲波，作为红外载波。

优选地，所述步骤S3中，红外载波与串口的数据流相互调制后，从红外LED灯发送出去。

优选地，所述步骤S4中，电子秤运行程序，检测红外串口是否有符合规则的数据流，若未检测到符合规则的数据流，则继续运行程序；

若检测到符合规则的数据流，则对该数据流进行解密以及加密处理后，以红外载波形式返回数据流。

优选地，所述步骤S4中，电子秤对符合规则的数据流进行解密，获得地址值，按照地址值，顺序读取连续的程序码。

优选地，对所述程序码进行加密，并按照规则整理成数组。

优选地，所述步骤S23中，加密方式是将地址随机值累加后取低字节，根据低字节的奇偶性取得对应的数组。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：提供一种电子秤控制管理方法，设置了检测装置、电子秤等硬件，以及相互配合的程序、机器码、数据加密和解密处理等技术方案，制作成本不高，检测结果准确度高且程序不易被篡改，另外，使用人员不需具备专业技能即可使用，且操作简单，使用人员仅仅用检测装置照射电子秤即可识别电子秤是否作弊。

附图说明

图1为电子秤和检测装置的结构示意图。

图2为检测装置程序流程示意图。

图3为电子秤程序流程示意图。

图4为检测装置和电子秤程序码分布图。

图5为ACD检测电路示意图。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种电子秤防作弊方法，包括检测装置1、电子秤2。检测装置1上设有显示器、发送器、数据接收部；显示器可以是显示屏，也可以是如指示灯一类可以显示数据验证结果的装置。发送器可以是红外接收器，通过红外载波实现通信。数据接收部为红外接收部，通过红外载波实现通信。电子秤2设有接收器和数据发送部，接收器也可以是红外接收器，通过红外载波实现通信。数据发送部也可以为红外发送部，通过红外载波实现通信。电子秤通过在单片机上设置响应检测装置访问并输出验证数据的程序，检测装置在单片机上设置对应的程序内码。检测装置1包括显示器，显示器优选为彩色指示灯，彩色指示灯可以设有三个，分别为绿色LED灯、黄色LED灯和红色LED灯，不同颜色的LED灯分别指示不同的验证数据结果。绿色LED灯代表验证数据结果是正确的；黄色LED灯代表其他的情况，如电路故障、电子秤程序被篡改、没接收到返回数据、电子秤或检测装置的电路被替换了；红色LED灯代表验证数据结果是错误的。红色LED灯代表验证数据结果是错误的；检测装置1还包括检测键，检测键只设置一个并设置于彩色指示灯下方。

如图2所示，检测装置程序流程。1、按下检测键，上电，程序开始运行，给低电平，保持电子秤开关导通。2、设置电子秤单片机内部PWM参数，输出频率为1KHZ脉冲，作为随机值的产生源。3、设置单片机内部数模转换参数，把ACD(模数转换器)点电压转换成数据，作为访问地址的随机值。4、把地址随机值加密，生成约定的数据流，设置单片机内部PWM参数，输出38KHZ脉冲波，作为红外载波。5、红外载波与串口的数据流互相调制后从红外LED灯中发送出去；6、在约定时间内，如3秒，等待数据返回。若超时没数据返回，或返回数据流不符合程序规则，点亮黄灯，亮灯1秒，输出高电平，关机；若数据流符合程序规则，进行解密。7、解密后的数据流与预置的数据流对比，若一致，则点亮绿灯；若不一致，则点亮红灯；亮灯1秒，输出高电平，关机。

如图3所示，电子秤程序流程。1、运行电子秤程序，检测红外串口是否有符合程序设定规则的数据流，若未检测到符合规则的数据流，则继续运行程序；若检测到符合规则的数据流，则对该数据流进行解密，得到地址值。2、按照地址值顺序读取连续12字节程序码。3、对程序码进行加密，并按照规则整理成数组。4、设置单片机内部参数，输出38KHZ脉冲波，作为红外载波。5、红外载波与串口的数据流互相调制后从红外LED灯中发送出去。

如图4所示，检测装置的单片机和电子秤的单片机可以采用N79E815，其集成了脉冲宽度调制(PWM)，可通过软件编程设置。其内存空间可分为三部分，程序空间(APROMFlash)、引导编程空间(LDROM Flash)和数据空间(Data Flash)。程序空间用于备份电子秤程序；引导编程空间用于储存检测程序；数据空间用于备份电子秤用户参数。检测装置通过检测程序以红外载波的形式发送检验命令给电子秤，电子秤解释命令后，按命令要求，返回数据给检测装置，检测装置解释返回的数据。检测装置读出备份的数据，即读出命令指定地址的程序码与电子秤返回的数据比较。数据正确则点亮绿色LED灯，错误则点亮红色LED灯，超时没接到数据则点亮黄色LED灯。

本发明对数据进行加密措施。先用硬件方法来产生一个0至0x4000(N79E815的内存为16k)的随机值。如图5的ACD检测电路。由于N79E815内部的ACD(模数转换器)为十位，最低两位不利用，结果转换的最大数值为8位，即十六进制的0xFF。由于数模转换器内部的参考电压等于VDD，如果ACD点的电压为VDD，那么转换的数值就是0xFF。PWM3输出的电压幅值接近于MCU电源VDD，要随机抽查的内存地址最大16k(0x4000)。这样前面字节0x40，与ACD最大值之比为1/4，选择R22为30千欧电阻，R23为10千欧电阻，这样把PWM3的输出频率调整到大约1千赫兹，调整C26的电容值，在ACD点可得到近似正弦波。这样、数模转换器检测ACD点可得到最大0x40的值。按照上述方式，检测两次，把后面得到的数值乘以4，去掉高位，得到0到0xFF的值，再把两次值连接起来可得到0到0x40FF之间的值。把大于0x4000的值去掉，就得到随机值，用以随机抽取N79E815内存数据。PWM3的输出频率用于生成随机数后，调回到38kHz，用于红外发送。改变上面程序的参数可改变PWM3的脉冲频率。

接着，对随机值进行加密。上面得到随机数地址为两字节的xy。继续生成两字节随机数m、n。m+n取低字节得p。用p异或xy得uv。填入表1数组中，格式如下：

表1

随机数3—随机数10：用前面方法获得填入。

检验和：是地址、随机数的累加和取低字节。

字头和结束符固定。总共16字节。当p为奇数时，使用序号1填入法。当p为偶数时，使用序号2填入法。解密时，按规律逆向进行。

程序工作过程：

1、检测器。按下检测键，检测器上电并自锁。生成随机数，按加密方法包装数据。再生成红外载波，通过串口把数据调制载波后从红外发送电路中发送出去。

2、电子秤。接收到16字节的数据流后，比较字头、结束符。并计算校验和。不正确，不处理，继续运行电子秤程序。正确，去处理解密，包装数据加密，返回数据，然后回到电子秤程序。

电子秤解密：取出m、n相加得p。p为奇数，直接取uv。p为偶数取vu，位置交换成uv。用p异或uv得xy。顺序读取电子秤程序码，从xy地址起后面的12个字节数据。

电子秤加密：把所读出的12个字节数据分别与p异或。异或的值，填到表2数组中。

表2

从红外电路发送回检测装置。校验和是数1—数12的累加和、取低字节。

检测装置解密：检测器接收到16字节的数据流后，比较字头、结束符。并计算校验和。数据流不符规定的，显示黄灯1秒，关机。数据流符合规定的，进行数据解密如表3。

表3

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种电子秤管理控制方法，其特征在于，包括检测装置与电子秤，所述电子秤设有响应检测装置访问并输出校验数据的程序，所述检测装置预置有对应的程序内码；

所述方法包括以下步骤：

S1：接收用户的操作指令；

S2：响应所述操作指令，通过单片机生成地址随机值，地址随机值再生成约定数据流；

若超过约定时间没数据流返回，则点亮黄灯；

S4：获取电子秤以红外载波形式返回并加密的数据流；

若在约定时间内返回的数据流不符合规则，则点亮黄灯；

若在约定时间内返回的数据流符合规则，则对该数据流进行解密；

2.根据权利要求1所述的一种电子秤管理控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过单片机生成约定数据流包括以下步骤：

S23：将地址随机值加密，生成约定数据流。

3.根据权利要求1所述的一种电子秤管理控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，设置单片机PWM参数，输出脉冲波，作为红外载波。

4.根据权利要求1所述的一种电子秤管理控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，红外载波与串口的数据流相互调制后，从红外LED灯发送出去。

5.根据权利要求1所述的一种电子秤管理控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，电子秤运行程序，检测红外串口是否有符合规则的数据流，

若未检测到符合规则的数据流，则继续运行程序；

6.根据权利要求5所述的一种电子秤管理控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，电子秤对符合规则的数据流进行解密，获得地址值，并按照地址值顺序读取连续的程序码。

7.根据权利要求6所述的一种电子秤管理控制方法，其特征在于，对所述程序码进行加密，并按照规则整理成数组。

8.根据权利要求2所述的一种电子秤管理控制方法，其特征在于，所述步骤S23中，加密方式是将地址随机值累加后取低字节，根据低字节的奇偶性取得对应的数组。