专利名称：数字随机键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字键盘，属于计算机技术应用领域。
现有的输入键盘，其数字键的键位值是固定不变的，使用中每一个数字键代表一个固定的数字。其缺陷是在某些场合下使用键盘输入密码时，使用键盘的人可被其他人通过其按键的位置来判定其所输入的密码，容易造成密码丢失。目前对键盘输入的保密性所加的防护措施，一般仅在键盘的外型结构上加装一些防护，以挡住其他人的视线，并没有从根本上解决失密的问题。
鉴于上述，本实用新型将设计一种可防止失密的数字随机键盘。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案数字随机键盘，包括单片机电路、键盘接口、键位阵列，其特征在于它还包括含十个数码显示单元的数码显示电路，其中所述键盘接口接单片机电路的输入输出口，所述键位阵列通过数据缓冲器接单片机电路的数据总线，单片机电路的数据总线经锁存器接数码显示电路；数码显示电路中的十个数码显示单元分别装在所述键位阵列中的十个数字键位处。
该键盘工作时，单片机电路将“0～9”十个数字随机地分配给十个数码显示单元，各数字键的键位值由数码显示单元此刻显示的值来确定。此后单片机电路对键位阵列进行扫描，若有键按下，便读入该键位值，并将该值送往键盘接口，然后再将“0～9”十个数字重新随机地分配给十个数码显示单元，接着又扫描键位阵列…。这样数字键的键位值便是随机变化的，从而解决了键盘失密的问题。
本键盘基于单片机技术，实施方便可靠。
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明
图1是本实用新型的组成框图；图2是键盘的盘面图；图3是本实用新型的电路图；图4是感应式键位阵列图。
请参照图1，本实用新型由单片机电路1、键盘接口2、键位阵列3、含十个数码显示单元的数码显示电路4组成。其中键盘接口2接单片机电路1的输入输出口，键位阵列3通过数据缓冲器接单片机电路1的数据总线，单片机电路1的数据总线经锁存器接数码显示电路4；数码显示电路4中的十个数码显示单元分别装在键位阵列3中的十个数字键位处。
请参照图2，本键盘的盘面由4×4键位阵列和十个数码显示单元组成，它与普通键盘的区别在于本键盘上各数字键的键位值是随机变化的，如图2-1所示，它由十六个按键组成，其中，数字键“0”～“9”为随机按键，“A、B、C、D、确认、清除”为固定按键，十个数字键的键位值由数码显示单元显示的数字来确定。每按一次键，键盘上十个数字键的键位值就产生一次随机的无序变化，并通过数码显示单元显示出来(如图2-2所示)。
本装置的电路图见图38751单片机ICI组成单片机电路；按键S1～S16组成按键式键位阵列；IC3为74244数据缓冲器；数码显示电路由7402或非门IC7、74373锁存器IC2、数码显示管LED1～LED10和显示驱动器组成，显示驱动器包括段驱动器-7447BCD七段译码器IC4和位驱动器-74145BCD-十译码器IC5；非门IC9、指示灯B1、B2组成输入密码是否正确的状态显示电路；SKEY I/O为键盘接口电路，它可根据所接设备的不同要求设计成各种电路，如微机的RS232型、一般设备的TTL型等，可并行输出或串行输出，输出的数据可以是ASCII码或BCD码。其中键位阵列经晶体管BG1～BG4接数据缓冲器IC3的输入，并经与非门IC6接IC1的INTO脚；单片机电路的数据总线接锁存器IC2的输入和数据缓冲器IC3的输出；段驱动器IC4和位驱动器IC5两者的输入接锁存器IC2的输出，段驱动器IC4接数码显示管LED1～LED10的段数据口，位数据段位驱动器IC5的输出经晶体管BG5～BG14分别接LED1～LED10的位数据段；键盘接口电路SKEY I/O接单片机电路IC1的输入输出口；状态显示电路的IC9的输入接IC1的输入输出端，IC9的输出接指示灯B1、B2。
本键盘的工作原理是a.IC1运行固化ROM中的程序，对电路进行初始化；b.IC1调用随机数产生程序，生成十个各不相同的“0～9”间的一位随机数，与顺序产生的“0～9”键位号相组合，生成十个字节的数码管BCD码及位控BCD码，每字节中，低四位为随机数，高四位为键位号；c.IC1将上述十个字节的内容循环送入IC2锁存，再令数码显示电路动态显示这十个字节的内容；d.IC1扫描按键，当按键S1～S16有一个按下时，其键位值通过数据缓冲器IC3被读入，IC1再执行查表程序，得出当前输入的键位值，然后程序转步骤b，直至按下确认键为止。在输入过程中可用消除键清除当前输入的数值；e.操作者按确认键后，程序转数据处理，把输入的数据转换成ASCII码，经IC1的P1口输出至键盘接口电路SKEY I/O；f.IC1通过键盘接口电路SKEY I/O接收本键盘所接设备的回答信号，根据回答信号，控制状态显示电路中的指示灯B1或B2显示所输入的密码是否正确；g.转步骤b。
上述图3中虚线框内的键位阵列由机械按键S1～S16组成，该键位阵列也可改用如图4所示的感应式键位，图中16个光电耦合管组成4×4键位阵列。其工作原理是红外发光二极管B和红外接收管N组成红外对管，每一个对管组成一个红外感应开关电路。当使用者用手指接近某对管时，手指便把红外发光二极管B发出的红外线反射给红外接收管N，使红外接收管N导通，从而接通该感应开关。
权利要求1.一种数字随机键盘，包括单片机电路、键盘接口、键位阵列，其特征在于它还包括含十个数码显示单元的数码显示电路，其中所述键盘接口接单片机电路的输入输出口，所述键位阵列通过数据缓冲器接单片机电路的数据总线，单片机电路的数据总线经锁存器接数码显示电路；数码显示电路中的十个数码显示单元分别装在所述键位阵列中的十个数字键位处。
2.如权利要求1所述的数字随机键盘，其特征在于所述键位阵列接所述数据缓冲器的输入，所述数据缓冲器的输出接所述单片机电路的数据总线；所述数码显示电路由十个数码管及其段驱动器和位驱动器组成，其段驱动器和位驱动器两者的输入接所述锁存器的输出。
3.如权利要求1所述的数字随机键盘，其特征在于所述键位阵列是机械按键阵列。
4.如权利要求1所述的数字随机键盘，其特征在于所述键位阵列是感应式键位阵列。
专利摘要本键盘包括单片机、键盘接口、键位阵列、数码显示电路。键盘接口接单片机的I/O口,键位阵列通过数据缓冲器接单片机,单片机经锁存器接数码显示电路;数码显示电路中的十个数码管分别装在键位阵列中的十个数字键位处。单片机将数字″0～9″随机地分配给十个数码管,键位阵列中各数字键位的键值由数码管此刻显示的值确定,此后单片机扫描键位阵列,若有键位按下,便读入该键值,并将该值送键盘接口,然后再将数字″0～9″重新随机分配给各数码管,接着又扫描键位阵列…。这样数字键位的值便是随机变化的,从而解决了键盘失密的问题。
文档编号G06F3/023GK2282221SQ97200039
公开日1998年5月20日 申请日期1997年2月24日 优先权日1997年2月24日
发明者张跃明, 田忠, 崔保华 申请人:张跃明, 田忠, 崔保华