動態保密鍵盤的製作方法

2023-05-31 21:55:16 2

專利名稱：動態保密鍵盤的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種密碼輸入鍵盤，特別是涉及一種鍵盤上的每個數字鍵所顯示的0-9數字不是固定排列的，而是動態變化的保密鍵盤。
本實用新型的目的是這樣實現的一種動態保密鍵盤，包括與微機相連接的鍵盤，其特徵在於所述鍵盤主要是由多個LED數碼管構成數字鍵，並且每個數字鍵所表示的數字是動態變化的；還包括一控制及驅動電路，它與每個LED數碼管相連，對該鍵盤上的每個數字鍵進行動態定義和識別，並將識別到的信息由控制電路處理後將按鍵信息傳送至微機。所述的鍵盤是由0-9十個數字鍵及確認和清除鍵構成，其中十個數字鍵所代表的數值由LED數碼管來表明。輔之以「確認」鍵和「修改」鍵。所述鍵盤主要是由多個數字顯示單元構成數字鍵，並且每個數字鍵所表示的數字是動態變化的，還包括一控制及驅動電路，它與每個數字顯示單元相連，對該鍵盤上的每個數字鍵進行動態定義和識別，並將識別到的信息轉換成標準的鍵盤代碼與微機通信。
本實用新型在技術上採用通用的國際標準，可以與大多數的現有計算機設備兼容，能在不修改原有計算機應用系統的情況下直接插上使用，即可以在所有使用標準數字鍵盤的終端設備上使用，和傳統的密碼小鍵盤相比，它能有效地保護用戶的個人信息，有效防止用戶在輸入密碼時被別人竊取密碼的危險，杜絕了傳統密碼小鍵盤所帶來的各種風險。特別是在銀行、證券等行業，該「動態保密數字鍵盤」無論是在功能上，還是在兼容性上，都具有傳統的密碼小鍵盤所不可比擬的優勢。
圖2是控制及驅動電路的電路圖。
圖3是第二實施例的控制及驅動電路的電路圖。
圖4是鍵盤上的數字鍵及顯示部分的電路圖。
請參閱附

圖1，該鍵盤在外形與按鍵設置方面與現有的密碼輸入鍵盤是基本相同的，所不同的是鍵盤上的每個按鍵是由LED數碼管構成，不通電時，十個數字鍵上沒有數字；只有在鍵盤工作時，LED數碼管得電，在控制及驅動電路的控制下，隨機在十個數字鍵上顯示出0--9十個數字。
動態保密鍵盤可行性實現方案從原理上大體有兩種一、利用標準鍵盤控制晶片作主要控制主體，用單片機(或純邏輯電路)定義、顯示動態數字鍵盤，將鍵盤掃描結果模擬成標準鍵盤操作而實現；二、單片機作為控制主體，對動態鍵盤進行定義、顯示及掃描，並直接向微機發送標準鍵盤編碼而實現。
第一種方案，請參閱圖2、圖4，由控制及驅動、數字鍵及顯示兩部分組成。用單片機U1(型號為AT89C2051)產生隨機的7段顯示碼並定義到對應按鍵，利用顯示碼及對應按鍵信息完成鍵盤掃描，將鍵盤掃描結果轉換成標準鍵盤得行、列值，用模擬開關連接標準鍵盤控制晶片U28對應的行列線，從而完成動態保密鍵盤的操作。該方案選用了標準鍵盤控制晶片，成本略高，但有效的保證了動態鍵盤的標準性，可避免有關產品標準檢測的一系列問題。選用AT89C2051單片機的主要原因是產品的保密性，其次是體積小、可直接驅動LED器件、工作可靠等。
第二種方案，請參閱圖3、圖4，由控制及驅動、數字鍵及顯示兩部分組成。主要利用常規的鍵盤控制原理加上動態按鍵定義、識別而成。
上述兩種方案的數字鍵及顯示兩部分電路是相同的，均採用圖4所示電路。
結合圖2、圖4對第一種方案進行詳細說明，標準鍵盤控制晶片U8的27至30引腳為微機鍵盤接口信號，VCC(30)和GND(29)為電源信號，提供動態保密鍵盤所需電源。
單片機U1(AT89C2051)，作為主要控制電路。第19至13引腳分別定義為a、b、c、d、e、f和g(數碼管引腳1至7)，驅動數碼管顯示，這七個信號同時用作為按鍵識別碼信號，分別連接U2(GAL16V8)的a、b、c、d、e、f和g(引腳2至8)。第2、3、6和7引腳分別定義為DDC0、DDC1、DDC2和DDC3，為數字按鍵的定位地址信號，連接U7(引腳1至3)和U2(引腳9和10)，由U7、U2進行地址引碼。並產生解碼輸出信號「/DDS1」至「/DDS10」。這十個信號經驅動器(U5和U6)分別連接十個數碼管的共陰端(CC)以驅動數碼管發光。第8腳(定義為pk)與十個數字按鍵的公共端相連，輸入有數字按鍵被按下的信息。「設置鍵」(SET)與單片機的「復位鍵」復用，在單片機復位的同時進行動態鍵盤設置。
U3、U4(4051、4053)為模擬開關，通道選擇信號由U2提供，根據數字按鍵識別碼信息連通U8的對應行、列線。U3八個模擬輸入通道(X0至X7)分別和U8的列線(C1至C8)相連，U4隻用X0、X1與U8的行線R6、R7相連。U8根據所連通的行、列線信息，與微機通信。
結合圖3、圖4對第二種方案進行詳細說明，鍵盤接口信號+5V和GND(29)為電源信號，提供動態保密鍵盤所需電源雙向數據信號(DATA)連接U1(引腳13，輸入)和U2(引腳18，輸出)，U1的第12腳與U2的第9腳連接，經三態控制成為DATA信號；雙向時鐘信號(CLOCK)連接U1(引腳15，輸入)和U2(引腳19，輸出)，U1的第14腳與U2的第8腳連接，經三態控制成為CLOCK信號。由U1與微機進行通信。
單片機U1(AT89C2051)，作為主要控制電路。第19至16引腳輸出BCD碼，傳送該給U3(4511)進行七段碼解碼、驅動，U3解碼輸出信號a、b、c、d、e、f和g，分別連接十個LED數碼管(DS1至DS10)相應筆畫a、b、c、d、e、f和g(數碼管引腳1至7)，驅動數碼管顯示。第2、3、6和7引腳分別定義為DDC0、DDC1、DDC2和DDC3，為數字按鍵的定位地址信號，連接U7(引腳1至3)和U2(引腳1和2)，由U7、U2進行地址解碼，並產生解碼輸出信號「/DDS1」至「/DDS10」。這十個信號經驅動器(U5和U6)分別連接十個數碼管的共陰端(CC)以驅動數碼管發光。第8腳(定義為pk)與十個數字按鍵的公共端相連，輸入有數字按鍵被按下的信息。「設置鍵」(SET)與單片機的「復位鍵」復用，在單片機復位的同時進行動態鍵盤設置。
權利要求1.一種動態保密鍵盤，包括與微機相連接的鍵盤，其特徵在於所述鍵盤主要是由多個數字顯示單元構成數字鍵，並且每個數字鍵所表示的數字是動態變化的。
2.根據權利要求1所述的動態保密鍵盤，其特徵在於所述鍵盤主要是由多個數字顯示單元構成數字鍵，並且每個數字鍵所表示的數字是動態變化的，還包括一控制及驅動電路，它與每個數字顯示單元相連，對該鍵盤上的0-9共十個數字鍵進行動態定義和識別，並將識別到的信息由控制電路處理以後，將按鍵信息傳送至微機處理。
3.根據權利要求1、2所述的動態保密鍵盤，其特徵在於所述鍵盤主要是由多個LED數碼管構成數字鍵，並且每個數字鍵所表示的數字是動態變化的；還包括一控制及驅動電路，它與每個LED數碼管相連，對該鍵盤上的0-9共十個數字鍵進行動態定義和識別，並將識別到的信息由控制電路處理以後，將按鍵信息傳送至微機處理。
4.根據權利要求3所述的動態保密鍵盤，其特徵在於所述的鍵盤是由十個LED數碼管構成由0-9共十個數字表示的數字鍵，輔之以「確認」鍵和「修改/清除」鍵。
5.根據權利要求3所述的動態保密鍵盤，其特徵在於該鍵盤的電路結構是，用單片機U1產生隨機的7段顯示碼並定義到對應按鍵，利用顯示碼及對應按鍵信息完成鍵盤掃描，將鍵盤掃描結果轉換成標準鍵盤得行、列值，用模擬開關連接標準鍵盤控制晶片U28對應的行列線，從而完成動態保密鍵盤的操作。
6.根據權利要求3所述的動態保密鍵盤，其特徵在於該鍵盤的具體電路結構是，——標準鍵盤控制晶片U8的27至30引腳為微機鍵盤接口信號，VCC(30)和GND(29)為電源信號，提供動態保密鍵盤所需電源；——單片機U1，作為主要控制電路；第19至13引腳分別定義為a、b、c、d、e、f和g(數碼管引腳1至7)，驅動數碼管顯示，這七個信號同時用作為按鍵識別碼信號，分別連接U2的a、b、c、d、e、f和g(引腳2至8)；第2、3、6和7引腳分別定義為DDC0、DDC1、DDC2和DDC3，為數字按鍵的定位地址信號，連接U7(引腳1至3)和U2(引腳9和10)，由U7、U2進行地址引碼；並產生解碼輸出信號「/DDS1」至「/DDS10」。這十個信號經驅動器(U5和U6)分別連接十個數碼管的共陰端(CC)以驅動數碼管發光；第8腳(定義為pk)與十個數字按鍵的公共端相連，輸入有數字按鍵被按下的信息；「設置鍵」(SET)與單片機的「復位鍵」復用，在單片機復位的同時進行動態鍵盤設置；——U3、U4為模擬開關，通道選擇信號由U2提供，根據數字按鍵識別碼信息連通U8的對應行、列線；U3八個模擬輸入通道(X0至X7)分別和U8的列線(C1至C8)相連，U4隻用X0、X1與U8的行線R6、R7相連；U8根據所連通的行、列線信息，與微機通信。
7.根據權利要求6所述的動態保密鍵盤，其特徵在於所述單片機U1的型號為AT89C2051。
8.根據權利要求3所述的動態保密鍵盤，其特徵在於該鍵盤的具體電路結構是，——鍵盤接口信號+5V和GND(29)為電源信號，提供動態保密鍵盤所需電源雙向數據信號(DATA)連接U1(引腳13，輸入)和U2(引腳18，輸出)，U1的第12腳與U2的第9腳連接，經三態控制成為DATA信號；雙向時鐘信號(CLOCK)連接U1(引腳15，輸入)和U2(引腳19，輸出)，U1的第14腳與U2的第8腳連接，經三態控制成為CLOCK信號；由U1與微機進行通信；——單片機U1，作為主要控制電路；第19至16引腳輸出BCD碼，傳送給U3進行七段碼解碼、驅動，U3解碼輸出信號a、b、c、d、e、f和g，分別連接十個LED數碼管(DS1至DS10)相應筆畫a、b、c、d、e、f和g(數碼管引腳1至7)，驅動數碼管顯示；第2、3、6和7引腳分別定義為DDC0、DDC1、DDC2和DDC3，為數字按鍵的定位地址信號，連接U7(引腳1至3)和U2(引腳1和2)，由U7、U2進行地址解碼，並產生解碼輸出信號「/DDS1」至「/DDS10」；這十個信號經驅動器(U5和U6)分別連接十個數碼管的共陰端(CC)以驅動數碼管發光；第8腳(定義為pk)與十個數字按鍵的公共端相連，輸入有數字按鍵被按下的信息；「設置鍵」(SET)與單片機的「復位鍵」復用，在單片機復位的同時進行動態鍵盤設置。
9.根據權利要求8所述的動態保密鍵盤，其特徵在於所述單片機U1的型號為AT89C2051。
專利摘要一種能克服現有技術中存在的缺陷的新型鍵盤，其鍵盤上0－9共十個數字鍵的排列是隨機的、動態的和變化的，使得用戶在輸入密碼時，不容易被旁人窺視並竊取，具有較高的安全性。該動態保密鍵盤的特徵在於所述鍵盤主要是由多個LED數碼管構成數字鍵，並且每個數字鍵所表示的數字是動態變化的；還包括一控制及驅動電路，它與每個LED數碼管相連，對該鍵盤上的每個數字鍵進行動態定義和識別，並將識別到的信息由控制電路處理以後，將按鍵信息傳送至微機處理。
文檔編號G06F3/023GK2529310SQ02235050
公開日2003年1月1日 申請日期2002年5月29日 優先權日2002年5月29日
發明者李濤 申請人:李濤, 冉曉麗