一种按键式加密U盘的制作方法

本实用新型属于U盘的技术领域，具体涉及一种按键式加密U盘。

背景技术：

U盘以它易于操作、适合随身携带等优点深受人们的欢迎，有时人们把一些重要的文件存在U盘内，以方便自己随时使用，但是里面的文件不希望被别人看到，可人们有时会疏忽大意，把U盘随意的放在桌上，或者不小心把U盘丢失，这样里面的内容就有可能被泄露出去。

目前，市场上已出现大量密码U盘，对于已有的加密技术，十位按键再加两个功能按键组成的密码U盘，这样将十二个按键放在U盘正面，增大了U盘体积，同时在插入电脑的同时按下按键，会导致U盘受力不均，存在损坏USB接口的风险，对计算机接口和U盘本身的受用寿命大大降低。同时成本成倍增加，耗电量增大，而软件配合完成存在破解问题，同时使用环境受限。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单、使用方便、安全性能高的按键式加密U盘。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种按键式加密U盘，包括U盘本体，所述的U盘本体的USB接口外面有U盘盖，所述U盘盖与U盘本体之间设有密码锁，所述密码锁的密码按键设在U盘盖的外侧，所述密码按键为四位侧按键，所述U盘本体内设置有电路板，所述电路板上设置有电源模块、按键模块、单片机控制模块、主控模块和存储模块，所述按键模块的输出端与单片机控制模块的输入端相连，所述单片机控制模块的输出端与主控模块的输入端相连，所述主控模块的输出端与存储模块的输入端相连，所述电源模块为按键模块、单片机控制模块、主控模块和存储模块供电。

具体地，所述电源模块包括电压调整芯片U1、电容C2和电容C3，所述电压调整芯片U1的VIN端分别与电容C3的一端、5V输入电源端相连，电容C3的另一端接地，所述电压调整芯片U1的VOUT端分别与电容C2的一端、3.3V输出电源端相连，电容C2的另一端接地，所述电压调整芯片U1的VSS端接地；

所述电源模块还包括DC/DC芯片U4、电容C11、电容C12、电容C13、电感L1、电阻R1和电阻R2，所述DC/DC芯片U4的VIN端分别与电容C13的一端、5V输入电源端相连，电容C13的另一端接地，DC/DC芯片U4的FB端分别与电容C11的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端接地，电容C11的另一端分别与电阻R2的另一端、电感L1的一端、电容C12的一端、1.2V输出电源端相连，电容C12的另一端接地，电感L1的另一端与DC/DC芯片U4的LX端相连，DC/DC芯片U4的GND端接地，DC/DC芯片U4的EN端与5V输入电源端相连。

具体地，所述按键模块包括按键SW1、按键SW2、按键SW3、按键SW4、电容C1、电容C4和电容C5；所述单片机控制模块包括控制芯片U3、测试座P1、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R3、电阻R4、电阻R9、电容C8和电容C10；

所述按键SW1、按键SW2、按键SW3的一端均分别接地，按键SW1的另一端与控制芯片U3的P3.7端相连，电容C1并接在按键SW1的两端，按键SW2的另一端与控制芯片U3的P1.2端相连，电容C4并接在按键SW2的两端，按键SW3的另一端与控制芯片U3的P1.5端相连，电容C5并接在按键SW3的两端，控制芯片U3的VCC端分别与电容C10的一端、3.3V输出电源端相连，电容C10的另一端接地，控制芯片U3的P1.1端通过RST接线端子与主控模块相连，控制芯片U3的P1.0端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与发光二极管D2的负极相连，发光二极管D2的正极与3.3V输出电源端相连，控制芯片U3的P3.6端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端接地，控制芯片U3的P3.0端与测试座P1的第三接线端子相连，控制芯片U3的P3.1端与测试座P1的第二接线端子相连，测试座P1的第一接线端子接地，测试座P1的第四接线端子与3.3V输出电源端相连，控制芯片U3的P3.3端分别与电容C8的一端、按键SW4的一端相连，按键SW4的另一端相连与电容C8的另一端相连后接地，控制芯片U3的P3.4端与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与发光二极管D1的负极相连，发光二极管D1的正极3.3V输出电源端相连。

具体地，所述主控模块包括主控芯片U7、USB接口芯片和晶振芯片U5，所述存储模块包括存储芯片U6；

所述主控芯片U7的GND端、主控芯片U7的GPIO5端均接地，主控芯片U7的DVDD12端与1.2V输出电源端相连后与电容C23的一端相连，电容C23的另一端接地，主控芯片U7的RST_N端与控制芯片U3的P1.1端相连，主控芯片U7的P0_WE端与存储芯片U6的WE端相连，主控芯片U7的P0_RE端与存储芯片U6的RE端相连，主控芯片U7的P0_CLE端与存储芯片U6的CLE端相连，主控芯片U7的P0_ALE端与存储芯片U6的ALE端相连，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C20的一端相连，电容C20的另一端接地，主控芯片U7的WP端与存储芯片U6的WP端相连，主控芯片U7的P0_CE0端与存储芯片U6的CE端相连，主控芯片U7的P0_CE1端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的P0_CE2端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的P0_CE3端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C15的一端相连，电容C15的另一端接地，主控芯片U7的DVDD12端与1.2V输出电源端相连后与电容C14的一端相连，电容C14的另一端接地，主控芯片U7的XSCO端分别与电容C16的一端、晶振芯片U5的第三接线端子相连，电容C16的另一端接地，晶振芯片U5的第二接线端子、晶振芯片U5的第四接线端子接地，晶振芯片U5的第一接线端子分别与电容C17的一端、主控芯片U7的XSCI端相连，电容C17的另一端接地，主控芯片U7的DP端与USB接口芯片的DATA+端相连，主控芯片U7的DM端与USB接口芯片的DATA-端相连，主控芯片U7的VCC端分别与电容C21的一端、电容C22的一端相连，电容C21的另一端、电容C22的另一端均接地，主控芯片U7的SS_TXM端与电容C6的一端相连，电容C6的另一端与USB接口芯片的SSTX-端相连，主控芯片U7的SS_TXP端与电容C7的一端相连，电容C7的另一端与USB接口芯片的SSTX+端相连，主控芯片U7的VCP端分别与电容C24的一端、电容C25的一端相连，电容C24的另一端、电容C25的另一端均接地，主控芯片U7的SS_RXM端与USB接口芯片的SSRX-端相连，主控芯片U7的SS_RXP端与USB接口芯片的SSRX+端相连，USB接口芯片的GND端、USB接口芯片的AGND端分别接地，USB接口芯片的VBUS端与电容C9的一端相连，电容C9的另一端接地，主控芯片U7的MODE_1端接地，主控芯片U7的P0_DQS端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的P0_DAT0端与存储芯片U6的DQ0端相连，控芯片U7的P0_DAT1端与存储芯片U6的DQ1端相连，控芯片U7的P0_DAT2端与存储芯片U6的DQ2端相连，主控芯片U7的P0_DAT3端与存储芯片U6的DQ3端相连，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C26的一端相连，电容C26的另一端接地，主控芯片U7的P0_DAT4端与存储芯片U6的DQ4端相连，主控芯片U7的P0_DAT5端与存储芯片U6的DQ5端相连，主控芯片U7的P0_DAT6端与存储芯片U6的DQ6端相连，主控芯片U7的P0_DAT7端与存储芯片U6的DQ7端相连，主控芯片U7的DVDD12端与1.2V输出电源端相连后与电容C27的一端相连，电容C27的另一端接地，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C28的一端相连，电容C28的另一端接地，存储芯片U6的第一接线端子、存储芯片U6的第二十四接线端子、存储芯片U6的第三十四接线端子、存储芯片U6的第三十八接线端子、存储芯片U6的第三十九接线端子分别与3.3V输出电源端相连，存储芯片U6的第四接线端子与存储芯片U6的第五接线端子、存储芯片U6的第六接线端子、存储芯片U6的R/B端相连后与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与3.3V输出电源端相连，存储芯片U6的VCC端与3.3V输出电源端相连后与电容C18的一端相连，电容C18的另一端接地，存储芯片U6的VCC端与3.3V输出电源端相连后与电容C19的一端相连，电容C19的另一端接地。

优选地，所述电压调整芯片U1的型号为XC6206。

优选地，所述DC/DC芯片U4的型号为RT8059。

优选地，所述控制芯片U3为STC单片机。

优选地，所述发光二极管D1的颜色为红色，所述发光二极管D2的颜色为绿色。

优选地，所述主控芯片U7的型号为IS903_8*8。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型一种按键式加密U盘，包括U盘本体，U盘本体的USB接口外面有U盘盖，U盘盖与U盘本体之间设有密码锁，密码锁的密码按键设在U盘盖的外侧，密码按键为四位侧按键，U盘本体内设置有电路板，电路板上设置有电源模块、按键模块、单片机控制模块、主控模块和存储模块；本实用新型通过四位侧按键方式给U盘加密，大大减小了U盘体积，同时降低成本，不依靠软件完成，兼容性强 ，目前测试来看，在win,linux,mac,android操作系统环境下都可以使用。同时对于U盘来讲，四位密码，安全可靠，还具有防破解机制，五次输入错误，永久锁死功能，用户通过侧按，大大减小了受力不均带来的风险，使用寿命增加。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型中电路板的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型中电源模块的结构示意图；

图4为本实用新型中按键模块和单片机控制模块的结构示意图；

图5为本实用新型中主控模块的结构示意图；

图6为本实用新型中存储模块的结构示意图；

图7为本实用新型中USB接口芯片的结构示意图；

图中：1为电源模块，2为按键模块，3为单片机控制模块，4为主控模块，5为存储模块，6为U盘本体，7为U盘盖，8为密码按键。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，一种按键式加密U盘，包括U盘本体6，所述的U盘本体6的USB接口外面有U盘盖7，所述U盘盖7与U盘本体6之间设有密码锁，所述密码锁的密码按键8设在U盘盖7的外侧，所述密码按键8为四位侧按键，所述U盘本体6内设置有电路板，所述电路板上设置有电源模块1、按键模块2、单片机控制模块3、主控模块4和存储模块5，所述按键模块2的输出端与单片机控制模块3的输入端相连，所述单片机控制模块3的输出端与主控模块4的输入端相连，所述主控模块4的输出端与存储模块5的输入端相连，所述电源模块1为按键模块2、单片机控制模块3、主控模块4和存储模块5供电。

本实用新型一种按键式加密U盘，包括U盘本体6，U盘本体6的USB接口外面有U盘盖7，U盘盖7与U盘本体6之间设有密码锁，密码锁的密码按键8设在U盘盖7的外侧，密码按键8为四位侧按键，U盘本体6内设置有电路板，电路板上设置有电源模块1、按键模块2、单片机控制模块3、主控模块4和存储模块5；本实用新型通过四位侧按键方式给U盘加密，大大减小了U盘体积，同时降低成本，不依靠软件完成，兼容性强 ，目前测试来看，本发明没有上位机软件，光靠U盘本身完成密码操作，解决了没有操作系统环境的限制，在win,linux,mac,android操作系统环境下都可以使用。同时对于U盘来讲，四位密码，安全可靠，还具有防破解机制，五次输入错误，永久锁死功能。用户通过侧按，大大减小了受力不均带来的风险，使用寿命增加。本发明解决了U盘在使用过程中，不能被他人随便读取，防止他人泄露U盘内部数据的问题。同时改判具备五次输入错误锁死功能，安全可靠。

如图3所示，所述电源模块1包括电压调整芯片U1、电容C2和电容C3，所述电压调整芯片U1的VIN端分别与电容C3的一端、5V输入电源端相连，电容C3的另一端接地，所述电压调整芯片U1的VOUT端分别与电容C2的一端、3.3V输出电源端相连，电容C2的另一端接地，所述电压调整芯片U1的VSS端接地，所述电压调整芯片U1的型号为XC6206；

所述电源模块1还包括DC/DC芯片U4、电容C11、电容C12、电容C13、电感L1、电阻R1和电阻R2，所述DC/DC芯片U4的型号为RT8059，所述DC/DC芯片U4的VIN端分别与电容C13的一端、5V输入电源端相连，电容C13的另一端接地，DC/DC芯片U4的FB端分别与电容C11的一端、电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端接地，电容C11的另一端分别与电阻R2的另一端、电感L1的一端、电容C12的一端、1.2V输出电源端相连，电容C12的另一端接地，电感L1的另一端与DC/DC芯片U4的LX端相连，DC/DC芯片U4的GND端接地，DC/DC芯片U4的EN端与5V输入电源端相连。

如图4所示，所述按键模块2包括按键SW1、按键SW2、按键SW3、按键SW4、电容C1、电容C4和电容C5；所述单片机控制模块3包括控制芯片U3、测试座P1、发光二极管D1、发光二极管D2、电阻R3、电阻R4、电阻R9、电容C8和电容C10，所述控制芯片U3为STC单片机，所述发光二极管D1的颜色为红色，所述发光二极管D2的颜色为绿色；

所述按键SW1、按键SW2、按键SW3的一端均分别接地，按键SW1的另一端与控制芯片U3的P3.7端相连，电容C1并接在按键SW1的两端，按键SW2的另一端与控制芯片U3的P1.2端相连，电容C4并接在按键SW2的两端，按键SW3的另一端与控制芯片U3的P1.5端相连，电容C5并接在按键SW3的两端，控制芯片U3的VCC端分别与电容C10的一端、3.3V输出电源端相连，电容C10的另一端接地，控制芯片U3的P1.1端通过RST接线端子与主控模块相连，控制芯片U3的P1.0端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与发光二极管D2的负极相连，发光二极管D2的正极与3.3V输出电源端相连，控制芯片U3的P3.6端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端接地，控制芯片U3的P3.0端与测试座P1的第三接线端子相连，控制芯片U3的P3.1端与测试座P1的第二接线端子相连，测试座P1的第一接线端子接地，测试座P1的第四接线端子与3.3V输出电源端相连，控制芯片U3的P3.3端分别与电容C8的一端、按键SW4的一端相连，按键SW4的另一端相连与电容C8的另一端相连后接地，控制芯片U3的P3.4端与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与发光二极管D1的负极相连，发光二极管D1的正极3.3V输出电源端相连。

如图5、图6、图7所示，所述主控模块4包括主控芯片U7、USB接口芯片和晶振芯片U5，所述存储模块5包括存储芯片U6，所述主控芯片U7的型号为IS903_8*8；

所述主控芯片U7的GND端、主控芯片U7的GPIO5端均接地，主控芯片U7的DVDD12端与1.2V输出电源端相连后与电容C23的一端相连，电容C23的另一端接地，主控芯片U7的RST_N端与控制芯片U3的P1.1端相连，主控芯片U7的P0_WE端与存储芯片U6的WE端相连，主控芯片U7的P0_RE端与存储芯片U6的RE端相连，主控芯片U7的P0_CLE端与存储芯片U6的CLE端相连，主控芯片U7的P0_ALE端与存储芯片U6的ALE端相连，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C20的一端相连，电容C20的另一端接地，主控芯片U7的WP端与存储芯片U6的WP端相连，主控芯片U7的P0_CE0端与存储芯片U6的CE端相连，主控芯片U7的P0_CE1端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的P0_CE2端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的P0_CE3端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C15的一端相连，电容C15的另一端接地，主控芯片U7的DVDD12端与1.2V输出电源端相连后与电容C14的一端相连，电容C14的另一端接地，主控芯片U7的XSCO端分别与电容C16的一端、晶振芯片U5的第三接线端子相连，电容C16的另一端接地，晶振芯片U5的第二接线端子、晶振芯片U5的第四接线端子接地，晶振芯片U5的第一接线端子分别与电容C17的一端、主控芯片U7的XSCI端相连，电容C17的另一端接地，主控芯片U7的DP端与USB接口芯片的DATA+端相连，主控芯片U7的DM端与USB接口芯片的DATA-端相连，主控芯片U7的VCC端分别与电容C21的一端、电容C22的一端相连，电容C21的另一端、电容C22的另一端均接地，主控芯片U7的SS_TXM端与电容C6的一端相连，电容C6的另一端与USB接口芯片的SSTX-端相连，主控芯片U7的SS_TXP端与电容C7的一端相连，电容C7的另一端与USB接口芯片的SSTX+端相连，主控芯片U7的VCP端分别与电容C24的一端、电容C25的一端相连，电容C24的另一端、电容C25的另一端均接地，主控芯片U7的SS_RXM端与USB接口芯片的SSRX-端相连，主控芯片U7的SS_RXP端与USB接口芯片的SSRX+端相连，USB接口芯片的GND端、USB接口芯片的AGND端分别接地，USB接口芯片的VBUS端与电容C9的一端相连，电容C9的另一端接地，主控芯片U7的MODE_1端接地，主控芯片U7的P0_DQS端与存储芯片U6的DNU端相连，主控芯片U7的P0_DAT0端与存储芯片U6的DQ0端相连，控芯片U7的P0_DAT1端与存储芯片U6的DQ1端相连，控芯片U7的P0_DAT2端与存储芯片U6的DQ2端相连，主控芯片U7的P0_DAT3端与存储芯片U6的DQ3端相连，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C26的一端相连，电容C26的另一端接地，主控芯片U7的P0_DAT4端与存储芯片U6的DQ4端相连，主控芯片U7的P0_DAT5端与存储芯片U6的DQ5端相连，主控芯片U7的P0_DAT6端与存储芯片U6的DQ6端相连，主控芯片U7的P0_DAT7端与存储芯片U6的DQ7端相连，主控芯片U7的DVDD12端与1.2V输出电源端相连后与电容C27的一端相连，电容C27的另一端接地，主控芯片U7的DVDD33端与3.3V输出电源端相连后与电容C28的一端相连，电容C28的另一端接地，存储芯片U6的第一接线端子、存储芯片U6的第二十四接线端子、存储芯片U6的第三十四接线端子、存储芯片U6的第三十八接线端子、存储芯片U6的第三十九接线端子分别与3.3V输出电源端相连，存储芯片U6的第四接线端子与存储芯片U6的第五接线端子、存储芯片U6的第六接线端子、存储芯片U6的R/B端相连后与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与3.3V输出电源端相连，存储芯片U6的VCC端与3.3V输出电源端相连后与电容C18的一端相连，电容C18的另一端接地，存储芯片U6的VCC端与3.3V输出电源端相连后与电容C19的一端相连，电容C19的另一端接地。

本实用新型的电源模块1将5V输入电源转成3.3V输出电源，将5V输入电源转成1.2V输出电源，主控芯片U7具有滤波功能，传输速度稳定可靠，加密按键响应及时，留有测试点，方便后续开发，整个电路利用电路板顶层和底层完成走线，降低了成本。

本实用新型通过四位侧按键，实现密码功能，体积小，插入计算机按键时受力均匀，现有技术奖十二个按键放在U盘正面，体积较大，插入电脑受力不均，影响U盘与计算机接口使用寿命，同时成本增加，密码存储，修改，退出密码模式，五次输入错误锁死功能。本实用新型所有操作依靠U盘本身完成，不借助上位机软件。电路设计部分，将所有功能布线集中在两层板内完成。所述U盘本体6内有两套相对独立的体系，一路是控制芯片U3控制按键SW1、按键SW2、按键SW3、按键SW4、发光二极管D1、发光二极管D2，只要上电就处于工作状态，主要负责密码的校验、修改、删除、锁死任务；另一路是主控芯片U7连接存储模块，负责U盘的正常存储功能，配合USB接口芯片，高速读取数据。

按键模块2的代码使用C语言实现，主要实现按下抬起动作完成一次，记录一次，按键键值存储校验部分、修改密码部分、退出密码模式部分、五次锁死部分，最终用户可以通过自己自行设定密码，修改密码，删除密码。

本实用新型一种按键式加密U盘，包括U盘本体6，U盘本体6的USB接口外面有U盘盖7，U盘盖7与U盘本体6之间设有密码锁，密码锁的密码按键8设在U盘盖7的外侧，密码按键8为四位侧按键，U盘本体6内设置有电路板，电路板上设置有电源模块1、按键模块2、单片机控制模块3、主控模块4和存储模块5；本实用新型通过四位侧按键方式给U盘加密，大大减小了U盘体积，同时降低成本，不依靠软件完成，兼容性强 ，目前测试来看，在win,linux,mac,android操作系统环境下都可以使用。同时对于U盘来讲，四位密码，安全可靠，还具有防破解机制，五次输入错误，永久锁死功能。用户通过侧按，大大减小了受力不均带来的风险，使用寿命增加。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。