p96机床

转轮显示器随机数采用滚动数码鼠标概念的防窥视密码键盘设计

电子元件也可以用单片机实现,还可以用可编程逻辑器件实现。根据现在的技术条件,采用单片机实现上述功能比较方便。利用8051单片机的紧凑结构芯片AT89C2051可以在很小的面积上布线,并完成图2的功能。由于AT89C2051的外部输入/输出引线有限,利用软件译码会占用7条输入/输出线,所以在AT89C2051和7段LED数码管之间接一个BCD码到7段显示码译码器CD4056。   

  从外部看,用P1.0、P1.1、P1.2、P1.3和P3.7作为五个热键(鼠标式的只用三个)的输入;P3.2、P3.3作为选码转轮的输入接口;由P1.4、P1.5、P1.6、P1.7共4位即时传送BCD码到CD4056;CD4056的输出直接驱动7段LED数码管。P3.5为串行通信口,用于传送经确定后的BCD码。   

  2.2 选码转轮和可逆计数器

  选码转轮是一个在内径成环形均匀布有12小孔的圆形转轮,在PCB板上设有一个红外发光管和两个红外接收管。转轮转动会切割红外光线,通过光电二极管和转轮上的光孔形成信号,经过整形后利用两个信号输入的先后顺序识别转轮的正反转。   

  2.3 随机数发生器

  为了防止他人从输入的动作和规律看出所输密码,键盘的每次启动或每输入一位码后再输入新一位码时,键盘总是在0~9之间随机显示一个数,在此数的基础上再进行加/减计数。这个随机数的产生用单片机一个内部寄存器完成。该寄存器不断进行BCD不带进位的高速加计数,当需要产生随机数时,从该寄存器即时取出当时的计数值。由于取数是操作人员按动“确认”键后进行,是一个随机时刻,所以取出的数也是一个0~9之间的随机数。   

3 视角限制方法

  在显示器的前面放置一层内部平面经过凹凸处理的透光材料。该层材料使与显示器平面法线方向平行的光线不失真射出,使偏离中心的光线发生散射,从而限制显示器在垂直方向的视角,即只允许交易者个人看到显示器的内容。调节显示器的电流使显示器的亮度为一个合适的值。通过调节显示器表面与透光材料的距离h也能达到限制显示器在垂直方向的视角,如图3。

图3 显示器部分剖面图   

  

  图4是根据上述原理制作的鼠标结构密码键盘图。首先从功能上进行对比实验,对比键盘是深圳某公司出品的码位固定的明码键盘,当输入一个0~9之间的数字时,该键盘串行传送一个8位的二进制码3X,X是要传送的数字。制作的键盘采用相同的编码和传输率,接收端是一台计算机。经过100多次输入6位密码,两者性能完全相同。

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