CN205644452U - 一种基于系统级芯片的安全触摸键盘 - Google Patents

Abstract

一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，包括电路板、显示器和触摸屏；电路板包括arm处理器、显示器接口和触摸屏接口，该arm处理器与显示器接口和触摸屏接口相连，用于控制显示器产生软按键及接收来自触摸屏的触控数据。本实用新型操作安全、界面变换便捷。

Description

一种基于系统级芯片的安全触摸键盘

技术领域

本实用新型涉及触摸键盘领域，特别是一种基于系统级芯片的安全触摸键盘。

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。

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。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种按键位置不固定的基于系统级芯片的安全触摸键盘。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，包括电路板，其特征在于：还包括显示器和触摸屏；电路板包括arm处理器、显示器接口和触摸屏接口，该arm处理器与显示器接口和触摸屏接口相连，用于控制显示器产生软按键及接收来自触摸屏的触控数据。

优选的，所述arm处理器包括微控制器和现场可编程门阵列。

优选的，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，该通信接口、存储芯片、显存芯片均与所述arm处理器相连，该电源输入接口通过降压芯片与所述arm处理器相连。

优选的，所述通信接口采用UART、SPI、I2C串行接口中的一种或多种。

优选的，所述触摸屏为电阻式触摸屏或电容式触摸屏。

优选的，所述显示器为液晶显示器。

优选的，所述液晶显示器采用薄膜场效应晶体管型液晶显示器。

优选的，所述电路板上喷涂有密封防水层。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过arm处理器控制显示器产生软按键及接收来自触摸屏的触控数据，操作安全、界面变换便捷。

2、本实用新型的安全触摸键盘在电路板上进行喷胶密封处理，具有防尘、防水、防爆功能，会因灰尘影响按键的灵敏度和因水进入影响按键功能。

3、本实用新型的显示器采用薄膜场效应晶体管型液晶显示器，超过一定角度后就无法看清键盘具体内容，达到防窥目的。

4、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安全触摸键盘的结构示意图。

图2是本实用新型所述的安全触摸键盘的电路板结构示意图。

图3是本实用新型所述的安全触摸键盘的0-9数字按键布局随机变化示意图。

图4是本实用新型所述的安全触摸键盘的按键样式可变示意图。

其中：101、触摸屏，102、显示器，103、电路板，201、数字按键，202、功能按键，401、电源输入接口，402、通信接口，403、降压芯片，404、arm处理器，405、存储芯片，406、显存芯片，407、触摸屏接口，408、显示器接口。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参照图1、图2，一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，包括电路板103、显示器102和触摸屏101，该电路板103与显示器102和触摸屏101相连。其中：电路板103的包括电源输入接口401、通信接口402、降压芯片403、arm处理器404、存储芯片405、显存芯片406、触摸屏接口407及显示器接口408。其中电源输入接口401和通信接口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，通过降压芯片(DC-DC)403转换成DC3.3V和DC1.0V信号供给arm处理器404的逻辑电源和内核电源。本实用新型可设计多种键盘样式界面图片，存储在存储芯片(NandFlash)405中；在不同的应用中，arm处理器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(SDRAM)406作为显存，通过显示器接口408显示到显示器102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传送给与之通信的主机。

本实用新型的电路板的arm处理器404采用微控制器(MCU)和现场可编程门阵列(FPGA)，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。本实用新型的触摸键盘需要使用DC+5.0V电源供电，对外接口使用UART、SPI、I2C等常用串行接口。

本实用新型在电路板103上喷涂防爆、防水胶以达到防尘、防水目的。电路板103上表面安装薄膜场效应晶体管型液晶显示器，显示器102驱动部分由微控制器和现场可编程门阵列执行，软按键的动作由arm处理器404通过检测电容性或电阻性触摸屏获得。该薄膜场效应晶体管型液晶显示器上面贴装电容或电阻式触摸屏101实现触摸输入，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。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，该主机可以为ATM机、银行柜台、保险柜、门禁等。

本实用新型还可在薄膜场效应晶体管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。

本实用新型应用举例：图3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。安全触摸键盘的0-9数字键201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。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保持不变。

另外软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。如图4所示，还可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和现场可编程门阵列里，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。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，包括电路板，其特征在于：还包括显示器和触摸屏；电路板包括arm处理器、显示器接口和触摸屏接口，该arm处理器与显示器接口和触摸屏接口相连，用于控制显示器产生软按键及接收来自触摸屏的触控数据。

2.如权利要求1所述的一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，其特征在于：所述arm处理器包括微控制器和现场可编程门阵列。

3.如权利要求1所述的一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，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，该通信接口、存储芯片、显存芯片均与所述arm处理器相连，该电源输入接口通过降压芯片与所述arm处理器相连。

4.如权利要求3所述的一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，其特征在于：所述通信接口采用UART、SPI、I2C串行接口中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，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所述的一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，其特征在于：所述显示器为液晶显示器。

7.如权利要求6所述的一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，其特征在于：所述液晶显示器采用薄膜场效应晶体管型液晶显示器。

8.如权利要求1所述的一种基于系统级芯片的安全触摸键盘，其特征在于：所述电路板上喷涂有密封防水层。