CN205050081U - 一种基于系统级芯片的液晶显示器安全触摸键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于系统级芯片的液晶显示器安全触摸键盘，所述安全触摸键盘包括触摸屏、显示器、电路板、多个软按键；所述显示器位于所述电路板的表面；所述触摸屏位于所述显示器的表面；所述多个软按键设置于所述显示器上，每个软按键分别显示对应的键值，每个软按键对应的所述键值在获得键盘触发指令后发生变化；所述电路板包括系统级芯片、显示器接口和触屏接口，其中，所述系统级芯片包括微控制器和现场可编程门阵列，通过所述显示器接口控制所述显示器，通过所述触屏接口控制所述触摸屏。所述键盘具有密码算法，可用于ATM机、银行柜台、保险柜、门禁等需要保密输入的场合。

Description

一种基于系统级芯片的液晶显示器安全触摸键盘

技术领域

本实用新型涉及触摸键盘领域，尤其涉及一种基于系统级芯片的液晶显示器安全触摸键盘。

背景技术

在现有的ATM机、保险柜、门禁等需要输入密码的环境中，由于键盘上的密码按键位置固定，很容易被偷窥者依据操作者的手势动作猜出按下的按键值。

普通键盘没有加密功能，无法使数据按密文传输，在传输过程中容易被窃取。传统的机械键盘不防尘，长期使用后由于灰尘进入会出现按键不灵敏的问题。特别是使用塑胶按键的键盘，由于散热慢，在操作者离去后偷窥者能够通过热敏相机拍照，通过指纹的深浅就可以看出按键值及按键顺序，从而窃取密码，不适用需要保密传输的场合。

由此可见，现有的按键键盘在密码输入的场景有进一步改进需求。

发明内容

为了解决上述现有键盘的缺陷，本实用新型提供一种基于系统级芯片的液晶显示器安全触摸键盘。

本实用新型所述的一种基于系统级芯片的液晶显示器安全触摸键盘包括触摸屏、显示器、电路板、多个软按键；所述显示器位于所述电路板的表面；所述触摸屏位于所述显示器的表面；所述多个软按键设置于所述显示器上，每个软按键分别显示对应的键值，所述软按键对应的键值在获得键盘触发指令后发生变化，显示与前一次不同的按键布局；所述电路板包括系统级芯片、显示器接口和触屏接口，其中，所述系统级芯片包括微控制器和现场可编程门阵列，系统级芯片通过所述显示器接口控制所述显示器，通过所述触屏接口控制所述触摸屏。

上述方案中优选的是，所述电路板还包括电源输入接口、通信接口、降压芯片、存储芯片和显存芯片，其中，所述电源输入接口与主机连接，并通过所述降压芯片将电源信号供给所述系统级芯片；所述系统级芯片接收所述触屏接口连接的所述触摸屏产生的触控数据；所述通信接口、所述显存芯片和所述存储芯片均与所述系统级芯片连接；所述多种按键布局存储在所述存储芯片中。

上述方案中优选的是，所述安全触摸键盘采用直流电源供电，所述安全触摸键盘的所述通信接口采用UART、SPI、I2C串行接口中的任意一种。

上述方案中优选的是，所述触控数据通过触屏接口传给系统级芯片，在经过系统级芯片加密算法加密后以UART或I2C或SPI通信协议中的任意一种通信接口传送给主机，主机接收后进行密钥解密。

上述方案中优选的是，所述触摸屏为电阻式触摸屏或电容式触摸屏。

上述方案中优选的是，所述显示器为液晶显示器，所述液晶显示器采用窄视角薄膜场效应晶体管显示器或者在其上加贴防窥膜，以缩小可视范围。

上述方案中优选的是，所述系统级芯片为京微雅格公司生产的CME-M7芯片。

上述方案中优选的是，所述安全触摸键盘的所述软按键至少包括非功能键，所述非功能键至少包括数字按键和/或字母按键，所述非功能键的布局随机变化。

上述方案中优选的是，所述安全触摸键盘的所述软按键还包括功能按键。

上述方案中优选的是，所述系统级芯片包括若干键盘样式配置文件，不同的配置文件对应不同的键盘样式，所述安全触摸键盘根据不同的配置文件显示相应的键盘样式。

本实用新型所述安全触摸键盘喷胶密封处理后具有防尘、防水、防爆功能。超过一定角度后就无法看清键盘具体内容。不会因灰尘影响按键的灵敏度和因水进入影响按键功能。所述键盘具有密码算法，操作安全界面变换便捷。因此，本实用新型所述的键盘可用于ATM机、银行柜台、保险柜、门禁等需要保密输入的场合。

附图说明

图1是本实用新型所述的液晶显示器安全触摸键盘的结构示意图。

图2是本实用新型所述的液晶显示器安全触摸键盘的0～9数字按键布局随机变化示意图。

图3是本实用新型所述的液晶显示器安全触摸键盘的按键样式可变示意图。

图4是本实用新型所述的液晶显示器安全触摸键盘的电路板结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种用系统级芯片实现的液晶显示器安全触摸键盘，所述安全触摸键盘包括触摸屏、显示器、电路板、多个软按键。

所述软按键的布局不局限于一种数字键盘界面，能够变换不同形式的按键布局，即0～9数字键位置会随机变化，通过电阻式或电容式触摸屏输入。所述系统级芯片能够实现按键数据加密功能，可通过FPGA编程支持国密SM2、SM3、SM4及通用DES、RSA算法，实现数据的保密传输。所述多个软按键设置于所述显示器上，每个软按键分别显示对应的键值。非功能键对应的所述键值在获得键盘触发指令后发生变化，显示与前一次不同的按键布局。优选的，所述键盘触发指令对于当前显示的键值队列进行随机重新排列，得到与前一次不同的键值队列，每个键值队列显示对应的按键布局。

所述安全触摸键盘采用窄视角薄膜场效应晶体管(简称TFTLCD)显示器或在TFTLCD显示器上加贴防窥膜来缩小可视范围，仅正前方特定角度范围内可视，超过此角度后无法看到屏幕显示内容，达到防窥目的；所述键盘通过电阻式或电容式触摸屏触摸输入，每确认输入一次，0～9数字键会自动随机全排列一次，将0～9数字显示位置打乱，防止窃密者随后通过热敏相机拍摄泄密。

图1是本实用新型所述安全触摸键盘的结构示意图。如图1所示，电子元件(包含MCU+FPGA组成的系统级芯片)装配于电路板(103)的下表面，完成后电路板(103)喷涂防爆、防水胶；电路板(103)上表面安装薄膜晶体管型液晶显示屏(102)，薄膜晶体管型液晶显示屏上面贴装电容或电阻式触摸屏(101)，全部完成通过测试后，通过安装孔(104)固定到主机上，与主机之间通过约定接口及约定通讯协议通信。所述安全触摸键盘通过薄膜晶体管型液晶显示屏显示出来，液晶显示屏驱动部分由电路板所带的MCU微控制器和FPGA现场可编程门阵列系统级芯片执行，所述按键的动作由系统级芯片通过检测电容性或电阻性触摸屏获得。同时，通过对键盘的密封安装达到防尘、防水目的。

所述软按键包括非功能键(比如数字、字母等)和功能键(比如确认、退出等按键)，优选的，以数字软按键为例，所述安全触摸键盘的0～9数字键不按固定的顺序布局，每操作一次便进行重新一次随机排列，保证每两次之间的按键布局不同，防止窃密者随后通过热敏相机拍摄泄密。图2是本实用新型所述安全触摸键盘的0～9数字按键布局随机变化示意图。如图2所示，安全触摸键盘的0～9数字键(201)的布局随机变化，用户每输入一次密码并点击确定后，0～9数字键的布局随机变化一次。这样当用户输入密码并点击确定后，下一个用户看到的界面不同于之前用户的数字键盘界面，防止窃密者通过热敏相机拍摄用户的操作密码信息而泄密。功能键(202)不用保密，为便于用户操作布局位置可以保持不变。

所述安全触摸键盘的样式并不仅仅局限为16键，可以通过编程的形式获得多种键盘样式，以适应不同的应用环境。图3是本实用新型所述安全触摸键盘的按键样式可变示意图。如图3所示，键盘样式并不仅仅局限为16键，还可以用计算机设计不同的用户界面，添加一些功能按键，例如回单、查询、打印、切换等，计算机生成相应的配置文件，并将配置文件安装在板载微控制器MCU和现场可编程门阵列FPGA系统级芯片里，不用更换键盘的硬件设备，即可获得新设计的键盘样式，以适应不同的应用环境，达到同一种设备适用多种环境目的。

图4是本实用新型所述的安全触摸键盘的电路板结构示意图。如图4所示，所述键盘的电路板103的电路逻辑结构图包括电源输入接口401、通信接口402、降压芯片403、系统级芯片404、存储芯片405、显存芯片406、触屏接口407及液晶接口408。其中电源输入接口401和402可以组成一组接口连接到主机上以简化接线。电源输入接口401为DC+5.0V信号，通过降压DC-DC芯片403转换成DC3.3V和DC1.0V信号供给主SOC芯片404逻辑电源和内核电源；可以设计多种键盘样式界面图片，存储在存储芯片405中；在不同的应用中，系统级芯片404通过检测触屏接口407所接的电容式或电阻式触摸屏产生的触控动作，调用不同的界面样式，以显存芯片SDRAM406作为显存，通过液晶接口408显示到TFTLCD102上，在显示的同时，触控数据在通过加密算法加密后以UART或I2C或SPI通信协议通过通信接口402传送给主机。

所述安全触摸键盘的电路板主芯片采用MCU(微控制器)和FPGA(现场可编程门阵列)系统级芯片，支持国密算法SM2、SM3、SM4及通用DES、RSA等相关算法，按键数据传输将被加密，接收端接收后通过约定的密钥解密。所述安全触摸键盘需要使用DC+5.0V电源供电，对外接口使用UART、SPI、I2C等常用串行接口。所述系统级芯片优选为京微雅格公司生产的CME-M7芯片。

以上所述，以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于系统级芯片的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述安全触摸键盘包括触摸屏、显示器、电路板、多个软按键；

所述显示器位于所述电路板的表面；

所述触摸屏位于所述显示器的表面；

所述多个软按键设置于所述显示器上，每个软按键分别显示对应的键值，所述软按键对应的键值在获得键盘触发指令后发生变化，显示与前一次不同的按键布局；

所述电路板包括系统级芯片、显示器接口和触屏接口，其中，

所述系统级芯片包括微控制器和现场可编程门阵列，系统级芯片通过所述显示器接口控制所述显示器，通过所述触屏接口控制所述触摸屏。

2.如权利要求1所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述电路板还包括电源输入接口、通信接口、降压芯片、存储芯片和显存芯片，其中，

所述电源输入接口与主机连接，并通过所述降压芯片将电源信号供给所述系统级芯片；

所述系统级芯片接收所述触屏接口连接的所述触摸屏产生的触控数据；

所述通信接口、所述显存芯片和所述存储芯片均与所述系统级芯片连接；

所述多种按键布局存储在所述存储芯片中。

3.如权利要求2所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述安全触摸键盘采用直流电源供电，所述安全触摸键盘的所述通信接口采用UART、SPI、I2C串行接口中的任意一种。

4.如权利要求2所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述触控数据通过触屏接口传给系统级芯片，在经过系统级芯片加密算法加密后以UART或I2C或SPI通信协议中的任意一种通信接口传送给主机，主机接收后进行密钥解密。

5.如权利要求1所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述触摸屏为电阻式触摸屏或电容式触摸屏。

6.如权利要求1所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述显示器为液晶显示器，所述液晶显示器采用窄视角薄膜场效应晶体管显示器或者在其上加贴防窥膜，以缩小可视范围。

7.如权利要求1所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述系统级芯片为京微雅格公司生产的CME-M7芯片。

8.如权利要求1所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述安全触摸键盘的所述软按键至少包括非功能键，所述非功能键至少包括数字按键和/或字母按键，所述非功能键的布局随机变化。

9.如权利要求8所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述安全触摸键盘的所述软按键还包括功能按键。

10.如权利要求1所述的液晶显示器安全触摸键盘，其特征在于，所述系统级芯片包括若干键盘样式配置文件，不同的配置文件对应不同的键盘样式，所述安全触摸键盘根据不同的配置文件显示相应的键盘样式。