专利名称：防窥视乱序密码键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种密码键盘，尤其是指一种防窥视乱序密码键盘。
背景技术：
随着我国国民经济的快速发展，金融机构的存、取款业务日趋繁多，尤其是在我国加入世贸组织后，商业银行间的信用卡流量也日益增大。部分犯罪分子通过近距离侧窥客户密码或利用高倍望远镜、微型摄像机等隐蔽手段偷窥或录制客户键入密码的手势，从中破解和盗取客户的密码，然后利用电脑和解码器等克隆信用卡，给客户及金融机构造成了巨大的经济损失，而且这种犯罪行为还有不断扩大的趋势。传统的密码键盘是根据计算机小键盘演变而来的，数字1-0用黑色油漆丝印在每一个固定的键面上，犯罪分子很容易在旁边偷窥到，虽然大部分银行营业柜台外设有一米线，但此举并不严谨，失密现象仍然屡屡发生。又由于传统密码键盘的数码分布是固定不变的，很容易在远处观看按键者的手势来估测密码，然后利用存款挂失和各种非法手段获取卡号后窃取客户资金。虽然这类密码键盘也在外形尺寸上大作文章，尽量提高它的保密性，但由于受到结构和设计原理的局限，使这种努力收效甚微。传统的密码键盘越来越使客户缺乏安全感，因此急需一种保密性能高的密码键盘出现，以防止犯罪份子有可乘之机。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种保密性能好和输入方法简洁的防窥视乱序密码键盘。
本实用新型所采取的技术方案是一种防窥视乱序密码键盘，包括外壳1、键帽2、键体3、通讯接口4、控制电路和数码管SM。键帽2设置在外壳1的上表面，键体3设置在键帽2的下部，键帽2的上表面为透明凸透镜，其侧视角α为20°以内。数码管SM安装在键体3的内部并与控制电路相连，控制电路通过通讯接口4和键盘接口5与计算机相接。
控制电路包括单片机U1、键盘矩阵K、译码器U2、显示驱动电路P、设置开关SW、接口驱动电路Q和语音电路Y。单片机U1的一组I/O端口与键盘矩阵K相连，单片机U1的另一组I/O端口与数码管SM的输入端相接，单片机U1的时钟信号端、触发端和复位端分别通过译码器U2连接到显示驱动电路P的输入端，显示驱动电路P的输出端分别与数码管SM的控制端相连接。单片机U1的串行通讯口通过接口驱动电路Q后与通讯接口4相连，单片机的读写信号端通过设置开关SW也与通讯接口4相连。语音电路Y由语音存储电路U3和语音放大电路U4所组成，单片机U1的数据输出端通过语音存储电路U3和语音放大电路U4与扬声器相连接。
本实用新型的有益效果是由于本实用新型密码键盘的键帽利用光学原理设计成具有一定的侧视角度，而且其键值是通过数码管显示出来，使绝大部分的光仅能从正面透射出来，侧漏光很少，视角小于20度，使用户在输入密码时只有在键盘正上方很小的范围内才能看清数码显示，即使在旁边比较近的范围也难以看清所显示的数字。由于采用随机的十位乱码键值显示，且数字变化的重复率为1/1000，采用这种先进的乱码技术，即使操作键盘的手势被看到，也不能猜测到所输入的密码。本实用新型可广泛应用于银行柜台、自动取款机、金融证券和邮政储蓄等需要输入取款密码的场合。
图1为防窥视乱序密码键盘主视图。
图2为防窥视乱序密码键盘俯视图。
图3为防窥视乱序密码键盘键帽结构示意图。
图4为防窥视乱序密码键盘电路原理方块图。
图5为防窥视乱序密码键盘控制电路图。
图6为防窥视乱序密码键盘显示电路图。
图7为防窥视乱序密码键盘通讯驱动电路图。
图8为防窥视乱序密码键盘语音驱动电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地描述。
如图1、图2所示，一种防窥视乱序密码键盘，包括外壳1、键帽2、键体3、通讯接口4、控制电路和数码管SM。15个键帽2设置在带有遮挡罩的外壳1的上表面，键体3设置在键帽2的下部，15个数码管SM安装在键体3的内部并与控制电路相连，控制电路通过通讯接口4与计算机通讯接口相接，还通过键盘接口5取得计算机的电源。15个健体中包括5个功能键和10个数字键，其中功能键分别为能将数字键按传统方式顺序排列的“顺码”键、能将数字键按乱码方式无序排列的“乱序”键、能重新设置乱序的“重置”键、能消除已输入误码的“清除”键和用于确定已输入密码的“确认”键。
如图3所示，键帽2的上表面为透明凸透镜，它是由高亮度透明聚脂经光学磨镜加工而成，其侧视角α为15°，数码管SM设置在键帽下5毫米处。使用者可以从键帽的正面观察到数码管SM所显示的数字，超过侧视角范围便不能看到键盘数字。
如图4、图5、图6、图7、图8所示，控制电路包括型号为89C52的单片机U1、具有15个按键的键盘矩阵K、由型号为4017的计数器构成的译码器U2、显示驱动电路P、设置开关SW、由15路晶体管放大器构成的接口驱动电路Q和语音电路Y。单片机U1的P10-P17端口与键盘矩阵K相连，单片机U1的P00-P06端口与数码管SM的七段输入端并接，单片机U1的时钟信号端CCLK、触发端OE和复位端CLR分别通过译码器U2连接到显示驱动电路P的各输入端，显示驱动电路P的各输出端分别与数码管SM的各控制端SC相连接，并以扫描的方式进行数字显示。单片机U1的串行通讯口RXD和TXD端通过接口驱动电路Q与通讯接口4相连，以进行串行通讯，单片机的读信号RD和写WR端通过设置开关SW也与通讯接口4相连，以进行接口方式的切换。所述的语音电路Y由型号为APT8108的语音存储电路U3和型号为LM138的语音放大电路U4所组成，单片机U1的数据输出端通过语音存储电路U3和语音放大电路U4与扬声器相连接，用以播放预先存储的提示语言。
乱码技术的工作原理是由单片机U1随机产生一组组合数码，并分布到各个数码管SM显示出来，因为采用了特定的乱码运算，每次出现的数码分布均不相同，使其乱码规律不可预测，即使看见手势，也不能用传统密码键盘的排列顺序去猜测被按下的是什么键，更没有办法猜出密码是多少。其数字变化的重复率仅为1/1000，具有极强的保密性。
使用本实用新型时，按下“乱序”键，单片机会随时检测计算机或终端设备有无发出“输入密码”命令，如果收到，便进行以下一系列动作单片机产生随机数，并把产生的随机数发送给显示驱动电路，经信号放大后由数码管显示。同时，单片机发出控制语音电路发出“请输入密码”的语音信号，经语音放大器放大后输出至扬声器，完成上述动作后即可由用户按照数码管显示的按键数码进行密码输入操作。用户在输入的过程中，单片机会随时记录其键值，当用户按下“确认”键后，单片机会把记录下来的数值通过接口电路发送给计算机或终端设备，这样就完成了密码输入工作，重新等待下一次操作。对于已经习惯了传统的密码键盘的用户，也可以按下“顺序“键，此时，键盘的排列就和传统的密码键盘排列顺序一样，使其和传统键盘保持兼容，以适应各种使用范围的用户。
权利要求1.一种防窥视乱序密码键盘，包括外壳(1)、键帽(2)、键体(3)和通讯接口(4)，键帽(2)设置在外壳(1)的上表面，键体(3)设置在键帽(2)的下部，其特征在于还包括控制电路和数码管(SM)；所述键帽(2)的上表面为透明凸透镜，所述的数码管(SM)安装在键体(3)的内部并与控制电路相连，控制电路通过通讯接口(4)和键盘接口(5)与计算机相接。
2.根据权利要求1所述的防窥视乱序密码键盘，其特征在于所述的数码管(SM)位于键帽下5-8毫米处。
3.根据权利要求1所述的防窥视乱序密码键盘，其特征在于所述键帽(2)的侧视角α为20°以内。
4.根据权利要求1所述的防窥视乱序密码键盘，其特征在于所述的控制电路包括单片机(U1)、键盘矩阵(K)、译码器(U2)、显示驱动电路(P)、设置开关(SW)、接口驱动电路(Q)和语音电路(Y)；单片机(U1)的一组I/O端口与键盘矩阵(K)相连，单片机(U1)的另一组I/O端口与数码管(SM)的输入端相接，单片机(U1)的时钟信号端、触发端和复位端分别通过译码器(U2)连接到显示驱动电路(P)的输入端，显示驱动电路(P)的输出端分别与数码管(SM)的控制端相连接；单片机(U1)的串行通讯口通过接口驱动电路(Q)后与通讯接口(4)相连，单片机的读写信号端通过设置开关(SW)也与通讯接口(4)相连；所述的语音电路(Y)由语音存储电路(U3)和语音放大电路(U4)所组成，单片机(U1)的数据输出端通过语音存储电路(U3)和语音放大电路(U4)与扬声器相连接。
5.根据权利要求1或4所述的防窥视乱序密码键盘，其特征在于所述的通讯接口(4)为RS232接口、USB接口或IEEE1394接口。
专利摘要本实用新型涉及一种防窥视乱序密码键盘，由外壳、键帽、键体、数码管和控制电路所构成。数码管安装在键体的内部并与控制电路相连，键帽的上表面为透明凸透镜，其侧视角小于20°。控制电路中的单片机随机产生反映数字键值的组合数码，并分布到各个数码管显示出来，使键盘的乱码规律不可预测，在语音提示下，由用户确认所输入的密码后经通讯接口发送到计算机或终端设备，本实用新型具有防止侧窥和根据按键盘操作手势破解密码的功能，广泛应用于银行柜台、自动取款机、金融证券和邮政储蓄。
文档编号G06F3/023GK2632757SQ0326655
公开日2004年8月11日 申请日期2003年7月3日 优先权日2003年7月3日
发明者田建伟, 王志栋, 赵洪秀 申请人:北京中金融安科技有限公司