CN107977571A - 一种组合按键加密系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合按键加密系统，包括组合按键模块、电压测量电路、继电器开关电路、密码设置按键电路和控制芯片电路，所述组合按键模块包括电容感应按键和机械按键，电容感应按键的电压输出端与电压测量电路的输入端连接，电压测量电路的输出端与控制芯片电路的输入端连接；控制芯片电路的输出端与继电器开关电路的控制端连接，继电器开关电路的输出端与机械按键的接地信号端连接；所述密码设置按键电路用于设置电容感应按键的输入密码，控制芯片电路的输入端与按键密码设置电路连接。可通过感应按键进行隐蔽的密码输入，由机械按键来实现真正的开机功能，而且提高了电子产品的安全性和隐蔽性。

Description

一种组合按键加密系统及使用方法

技术领域

本发明涉及加密技术领域，尤其是一种组合按键加密系统及使用方法。

背景技术

近年来，随着电子产品的迅猛发展，电子产品的系统安全性能也越来越得到重视，但当前的系统安全一般是通过电子产品外壳上的机械锁或者指纹锁来实现，而机械锁的钥匙不易保管，安全性能很低，而且影响产品美观，而指纹锁价格昂贵，无法大量推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种组合按键加密系统及使用方法，实现感应按键和机械按键的对电子产品的组合加密，提高了电子产品的安全性。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种组合按键加密系统，包括组合按键模块、电压测量电路、继电器开关电路、密码设置按键电路和控制芯片电路，所述组合按键模块包括电容感应按键和机械按键，电容感应按键的电压输出端与电压测量电路的输入端连接，电压测量电路的输出端与控制芯片电路的输入端连接；控制芯片电路的输出端与继电器开关电路的控制端连接，继电器开关电路的输出端与机械按键的接地信号端连接；所述密码设置按键电路用于设置电容感应按键的输入密码，控制芯片电路的输入端与按键密码设置电路连接。

进一步地，所述组合按键模块包括按压面板、金属弹簧传感器和位于PCB板的环形铜箔，按压面板与金属弹簧传感器的一端连接，金属弹簧传感器的另一端与环形铜箔连接，用户手指接触按压面板时，按压面板与环形铜箔之间形成变化的感应电容；电压测量电路测量感应电容数值。

进一步地，电压测量电路采用电容分压测量方式测量感应电容数值，位于PCB板上的测量引脚的输出端与分压电容Cp的一端连接后与AD转换单元的输入端连接，AD转换单元的输出端与控制芯片电路的输入端连接；分压电容Cp的另一端接地。

进一步地，控制芯片电路包括主控芯片IC1，主控芯片IC1的引脚19与AD转换单元的输出端连接，主控芯片IC1的引脚13与继电器开关电路的控制端连接，继电器开关电路的一端与机械按键的接地信号端连接，继电器开关电路的另一端接地；主控芯片的引脚9与LED指示电路的输入端连接。

一种组合按键使用方法，包括以下步骤：

密码设置按键电路设置电容感应按键的解锁密码步骤；

电容感应按键输入解锁密码步骤；

机械按键开机步骤。

进一步地，所述电容感应按键输入解锁密码步骤包括，用户通过有停顿接触次数输入正确的四位数字密码；

主控芯片IC1通过感应电容输入值识别用户输入的感应电容按键密码值，并与设置的密码进行比较，密码一致，主控芯片IC1输出低电平接地信号，密码不一致，主控芯片IC1保持高电平接地信号。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明提供一种利用弹簧构建的电容式感应按键配合内部的机械按键来实现的组合按键的加密系统和方法，可通过感应按键进行隐蔽的密码输入，由机械按键来实现真正的开机功能，而且提高了电子产品的安全性和隐蔽性。

附图说明

图1是本发明实施例金属弹簧传感器的安装范例示意图；

图2是本发明实施例原理图；

图3是本发明实施例电路原理图；

图4是本发明实施例方法流程图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，金属弹簧传感器(spring sensor)可用来替代固态电导式传感器(solid conductive sensor)，这样，PCB的位置就可以远离覆盖层(Overlay)，并能在震动强烈或温度急剧变化的工作条件下提供可靠的传感器连接。此外，弹簧还可提供背光照明、融合机械和电容按钮等其他功能。本实施例就采用融合机械按钮的案例。

以下是弹簧安装的方式，PCB上有环形铜箔(copperRing)，弹簧底部通过焊接固定在极板上，极板通过穿孔与感应电路连接，工作原理如下:当用户按压面板表面时，电容触摸传感电路开始工作，形成对地的电容，电容的一个极板是电路板上的导电焊盘，另一极板是用户的手指。产生的电容越大，检测到触摸或感应到接近就越容易。

如图2所示，一种组合按键加密系统，包括组合按键模块、电压测量电路、继电器开关电路、密码设置按键电路和控制芯片电路，所述组合按键模块包括电容感应按键和机械按键，电容感应按键的电压输出端与电压测量电路的输入端连接，电压测量电路的输出端与控制芯片电路的输入端连接；控制芯片电路的输出端与继电器开关电路的控制端连接，继电器开关电路的输出端与机械按键的接地信号端连接；所述密码设置按键电路用于设置电容感应按键的输入密码，控制芯片电路的输入端与按键密码设置电路连接。

对弹簧感应产生的电容采用电容分压电路的方式量测，再经过AD转换电路，传送电压变化数值给单片机，单片机经过用户接触弹簧感应前后的数值进行比较和判定后，采用继电器控制的方式控制开机键接地信号的导通与断开.单片机通过RS323信号与主板通信，所以用户可以通过电脑主机设定单片机的用户密码.LED也由单片机控制。电压测量电路采用电容分压测量方式测量感应电容数值，位于PCB板上的测量引脚的输出端与分压电容Cp的一端连接后与AD转换单元的输入端连接，AD转换单元的输出端与控制芯片电路的输入端连接；分压电容Cp的另一端接地。

如图3所示，控制芯片电路包括主控芯片IC1，主控芯片IC1的引脚19与AD转换单元的输出端连接，主控芯片IC1的引脚13与继电器开关电路的控制端连接，继电器开关电路的一端与机械按键的接地信号端连接，继电器开关电路的另一端接地；主控芯片的引脚9与LED指示电路的输入端连接。LED指示电路设置于机箱前置面板上，显示机箱是否在锁定状态，红色LED表示锁定状态，绿色LED表示解锁状态。

如图4所示，一种组合按键使用方法，包括以下步骤：

S1、密码设置按键电路设置电容感应按键的解锁密码步骤；

S2、电容感应按键输入解锁密码步骤；

S3、机械按键开机步骤。

步骤S2中，电容感应按键输入解锁密码步骤包括，

S21、用户通过有停顿接触次数输入正确的四位数字密码。电容感应按键具备密码输入和锁定的功能，密码为4位数字密码，输入方式为连续接触感应按键的次数即代表输入的数字，数字之间的间隔为停顿为3秒，持续接触5秒以上为锁定状态。

S22、主控芯片IC1通过感应电容输入值识别用户输入的感应电容按键密码值，并与设置的密码进行比较，密码一致，主控芯片IC1输出低电平接地信号，密码不一致，主控芯片IC1保持高电平接地信号。

正常主机的PowerButton按键是接在系统主板上的，一根接地，一根接Power On开机信号，低电平有效；当按下按键后，Power On开机信号接地，被拉低，系统便开始响应。本实施例的接地信号由主控芯片IC1输出，当主控芯片IC1控制系统处于锁定状态的时候，接地信号由主控芯片IC1保持输出高电平，所以此时即使按下按键，因为两边都是高电平，Power On开机信号无法产生。反之，解锁状态时，主控芯片IC1输出低电平，使按键按下后有效。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种组合按键加密系统，其特征是，包括组合按键模块、电压测量电路、继电器开关电路、密码设置按键电路和控制芯片电路，所述组合按键模块包括电容感应按键和机械按键，电容感应按键的电压输出端与电压测量电路的输入端连接，电压测量电路的输出端与控制芯片电路的输入端连接；控制芯片电路的输出端与继电器开关电路的控制端连接，继电器开关电路的输出端与机械按键的接地信号端连接；所述密码设置按键电路用于设置电容感应按键的输入密码，控制芯片电路的输入端与按键密码设置电路连接。

2.如权利要求1所述的一种组合按键加密系统，其特征是，所述组合按键模块包括按压面板、金属弹簧传感器和位于PCB板的环形铜箔，按压面板与金属弹簧传感器的一端连接，金属弹簧传感器的另一端与环形铜箔连接，用户手指接触按压面板时，按压面板与环形铜箔之间形成变化的感应电容；电压测量电路测量感应电容数值。

3.如权利要求2所述的一种组合按键加密系统，其特征是，电压测量电路采用电容分压测量方式测量感应电容数值，位于PCB板上的测量引脚的输出端与分压电容Cp的一端连接后与AD转换单元的输入端连接，AD转换单元的输出端与控制芯片电路的输入端连接；分压电容Cp的另一端接地。

4.如权利要求2所述的一种组合按键加密系统，其特征是，控制芯片电路包括主控芯片IC1，主控芯片IC1的引脚19与AD转换单元的输出端连接，主控芯片IC1的引脚13与继电器开关电路的控制端连接，继电器开关电路的一端与机械按键的接地信号端连接，继电器开关电路的另一端接地；主控芯片的引脚9与LED指示电路的输入端连接。

5.一种组合按键使用方法，其特征是，包括以下步骤：

密码设置按键电路设置电容感应按键的解锁密码步骤；

电容感应按键输入解锁密码步骤；

机械按键开机步骤。

6.如权利要求5所述的一种组合按键使用方法，其特征是，所述电容感应按键输入解锁密码步骤包括，用户通过有停顿接触次数输入正确的四位数字密码；

主控芯片IC1通过感应电容输入值识别用户输入的感应电容按键密码值，并与设置的密码进行比较，密码一致，主控芯片IC1输出低电平接地信号，密码不一致，主控芯片IC1保持高电平接地信号。