一种密码输入设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信息输入设备，具体来说，是涉及一种密码输入设备；属于电子信息工程领域。
【背景技术】
[0002]密码输入及其密码键盘是金融收银系统必不可少的计算机外部设备之一，广泛应用在通信、政府、交通、工商、税务、超市等服务行业，配合银行系统、POS机和管理系统中使用，主要用来输入密码。随着银行卡使用者的增多和刷卡消费的日益盛行，密码键盘越来越多的得到人们的关注。保证输入密码的安全是密码键盘所必需具有的基本功能。密码键盘可分为液晶、语音、加密、触摸等种类。随着触摸式显示屏技术的发展，许多终端设备都具备了触摸式显示屏功能，从而可以通过在触摸式显示屏上显示软键盘(或称虚拟键盘)，供用户通过触摸式显示屏输入密码。
[0003]各个行业对密码的要求不同而对密码键盘的要求也相应不同，触摸密码键盘是目前最为先进的密码输入方式，整个按键面板用触摸式显示屏来代替，极大的提高了密码键盘的实用性、二次开放性、安全性而且具有防侧看防偷拍等特殊功能。
[0004]密码键盘主要分类及其存在的问题如下:
[0005]1、固定式数字键盘
[0006]银行各种柜台式ATM机普遍采用固定式数字键盘以实现密码输入，一些不法分子正是利用这种键盘不能移动及键盘上数字排列固定的结构特点，通过安装针孔摄像头、窃密键盘等方式窃取用户密码信息以盗取用户资金，不仅给用户带来了显著的经济损失，同时也给正常的金融秩序造成了不良影响。
[0007]2、触摸式显示屏键盘
[0008]触摸式显示屏上显示软键盘(或称虚拟键盘)，供用户通过触摸式显示屏输入密码。现有技术中的触控终端，一般通过中央处理器(CPU)控制触摸式显示屏显示软键盘，触摸式显示屏把点击软键盘的位置信息传递给中央处理器，中央处理器处理位置信息并转换成对应位置的点击信息，最后将点击信息转换为相应的按键信息。这种直接在触摸式显示屏上把触摸位置的信息传递给中央处理器的方法，在输入密码时，很可能会被假冒程序(伪程序)通过中央处理器和内存窃取密码信息，进而导致密码泄露，安全性不高。
[0009]此外，现有技术中也公开了各种结构更为复杂力求安全性更高的密码输入设备，如:在中国专利201010165496.X中，提出了通过重新设置特殊的触摸式显示屏，这种特殊的触摸式显示屏包括触摸芯片或电路以及与其电连接的触摸式显示屏体和用于加密全部或部分位置坐标的加密模块；以及通过在触摸式显示屏加密可视键盘区域的位置坐标，授权程序获取加密后所述位置坐标、解密后再按位置坐标与密码字符的映射关系还原成密码。上述设备和方法虽然可以使密码输入达到更高的安全性，但该方法需要对通用的触摸式显示屏进行电路改造，成本较高，没有产业化优势，不适用于大面积推广使用。而中国专利201410014202.1中，通过增加一完全独立于中央处理器的密码控制器，使得密码的输入、传输都由专用的密码控制器来处理，完全绕过中央处理器对密码信息的干预和处理，虽然杜绝了密码泄露的风险，提高了触摸式显示屏密码输入的安全性。但是还需要密码控制器以及额外的控制电路，大大增加了密码输入设备的复杂程度，实现困难。
[0010]综上所述，上述各种密码输入设备均存在安全性不高、结构复杂成本昂贵等问题，故目前市场上需要一种实现方式简单、操作方便而且安全性能高的密码输入设备。
【实用新型内容】
[0011]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种操作简便、保密性及安全性强的密码输入设备。
[0012]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0013]一种密码输入设备，包括微控制器、单按键、人机交互接口电路和显示屏；显示屏与人机交互接口电路分别独立地与微控制器连接，单按键与人机交互接口电路连接；特别地，以上各相连模块之间均为电连接。当单按键按下时，将通过人机交互接口电路产生一连续的第一电平信号，并将该第一电平信号传输至微控制器；而当松开该单按键时，则通过人机交互接口电路给微控制器传输一连续的第二电平信号。微控制器将获得的连续第一电平信号时长匹配为对应长度的进度条和密码值，并在显示屏中显示，以完成密码的输入过程。
[0014]更优选地，第一电平信号为低电平信号，第二电平信号为高电平信号。
[0015]更优选地，单按键首次按下时，作为该密码输入设备的启动信号；换言之，当该单按键按下的信号通过人机交互接口电路被所述微控制器获取时，该密码输入设备才能启动；反之，该密码输入设备将不被启动；换言之，仅单按键方能启动该密码输入设备，从而进一步简化了该密码输入设备的结构，并提升了安全性。
[0016]优选地，微控制器正常工作时，微控制器芯片接收人机交互接口电路传输的控制信号，并向触摸式显示屏发出密码输入控制信号，同时保存触摸式显示屏显示的密码数据，并将最终产生的密码数据经通信接口电路传送给上位机。
[0017]更优选地，为了使微控制器芯片能够正常工作，同时还需要外围电路模块，外围电路包括复位电路、后备区供电电路、启动电路、系统时钟晶振电路、RTC晶振电路。
[0018]进一步优选地，微控制器为意法半导体的STM32F103ZET6芯片。
[0019]进一步优选地，复位电路用于产生系统复位信号。
[0020]进一步优选地，当外部电源断开的时候，后备区供电电路通过电池给微控制器芯片的后备区域提供直流电源。
[0021]进一步优选地，启动电路用于设置微控制器芯片的启动方式。
[0022]进一步优选地，系统时钟晶振电路用于提供系统时钟。
[0023]进一步优选地，RTC晶振电路用于提供RTC (内部实时时钟)时钟。
[0024]上述外围电路的设置能够很好地保证微控制器芯片的不同工作状态。复位电路能使微控制器芯片在不当或错误的状态下复位；后备区供电电路能够保证在外接电源不正常时，微控制器芯片进行必要的数据处理；启动电路使微控制器芯片正常启动进入工作状态；系统时钟晶振电路和RTC晶振电路能使微控制器芯片工作在必要时钟频率下，保证芯片数据处理的时序。
[0025]优选地，该密码输入设备还包括提供电驱动的直流稳压电源电路或电池。
[0026]优选地，直流稳压电源电路包括降压整流模块、稳压模块、电源开关以及两个降压转换器。
[0027]更优选地，降压整流模块内包括变压器电路和桥式整流电路，变压器电路将220V交流电压降压为低电压交流电之后经过桥式整流电路整流为直流电压。
[0028]进一步优选地，稳压模块核心为三端稳压芯片LM7812。
[0029]进一步优选地，两个降压转换器的核心分别为MP2359和AMSl117芯片。
[0030]直流稳压电源电路不同组成模块的设置，输出不同的直流电源，这些稳定的直流电源，保证了密码输入设备不同模块的正常工作。
[0031]优选地，该密码输入设备还包括与微控制器独立连接的通信接口电路，用于传输已输入的密码信息，如上位机或其他信息设备。
[0032]更优选地，通信接口电路包括选择端口、通信协议模块以及数据输出线。
[0033]进一步优选地，选择端口通过设置选择不同的通信协议模块的输出数据作为输出给数据线。
[0034]更优选地，通信接口电路的通信协议模块包括通信协议模块一、通信协议模块二。
[0035]更优选地，通信接口电路中通信协议模块一、通信协议模块二分别为RS232通信接口电路和RS485通信电路，通过RS232、RS485选择端口可以选择通信方式。不同通信协议模块的实用能够使密码输入设备满足不同的通信协议环境的使用。增加了密码输入设备的易用性。
[0036]优选地，单按键和人机交互接口电路为:在直流电源VCC和地GND之间设置一个上拉电阻R，同时在上拉电阻R与地GND之间设置单按键，上拉电阻R与单按键相连的一端作为输出给微控制器。
[0037]更优选地，R的阻值为1k Ω。
[0038]为了使单按键的操作更加舒适，更优选地，单按键采用触点式按键。
[0039]更优选地，显示屏为一触摸式显示屏；作为一种优选方案，可包括进度条、数据值显示界面、确认键和删除键；
[0040]更进一步优选地，还设有“重复”键。确认键、删除键以及重复键的设置对密码输入的便利性有很大提高，节省了密码输入时间。
[0041]进一步优选地，单按键按下的时间超过预设的时间且没有其他操作时，则密码输入设备将不进行任何密码输入且进入待机或关机状态。优选地，预设的时间为5-10秒。
[0042]与现有技术相比，本实用新型采用单按键并结合触摸式显示屏实现密码数据输入，可有效防止不法分子通过安装窃密键盘等方式来盗取用户密码，从而可有效保护用户的密码信息安全。本实用新型的按键密码输入的设备可以手持操作，也可通过卡槽固定在上位机上操作，可有效防止诸如采用针孔摄像头、窃密键盘等方式窃取用户密码信息的情况发生，具有结构简单、操作方便、保密性强等特点，