认识键盘教学设计

认识键盘教学设计（精选6篇）

1.认识键盘教学设计 篇一

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《认识键盘》教学设计

大东关小学 张小红

一、教学目标

【知识与技能】： 1.了解键盘的四个分区。

2.掌握主键盘区字母键、数字键、符号键的名称和分布规律。3.掌握主键盘区中部分特殊控制键的作用及使用方法。【过程与方法】：熟练运用主键盘输入字符。

【情感、态度与价值观】：初步体验键盘输入的重要性，培养学生的学习兴趣，提高学生的键盘输入水平。

二、教学重点与难点

【重点】：主键盘区的四个控制键：Enter、Backspace、Shift和Caps Lock作用和使用方法。【难点】：掌握Caps Lock键、Shift键的使用。

三、教学设计说明

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《认识键盘》是三年级《信息技术》第三课的内容，是键盘学习的第一课时，本课是键盘操作的开门篇,旨在让学生熟悉键盘，为下面指法的学习打下很好的基础。本课主要任务让学生整体感知键盘，了解四个分区，掌握一些特殊键的使用。课堂预设通过一则谜语导入，激发学生的兴趣。教学环节遵循让学生自主尝试，自我解决的原则，老师作为活动的组织者。首先通过学生观察键盘，了解学生对键盘的熟悉程度，进而由学生在数键盘过程中体会键盘的分区。然后重点解决四个特殊控制键的使用方法，用一组闯关游戏抛出问题，让学生去试，去研究。整个教学过程中，以任务作驱动，先让学生去尝试，然后学生自主地发现问题，解决问题。学生在不断地尝试中，感受成功，体验学习计算机的快乐。

四、教学过程

一、谜语导入，激发兴趣

师：大家喜欢猜谜语吗？今天朱老师给大家带来了一则谜语，想猜吗？谜面是这样的： 有户人家真奇怪，房子区域分四块。有的面积大，有的面积小； 有的成员多，有的成员少。别看它们不起眼，少了它们真麻烦。

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(打一电脑组件)（课件出示）

大家同意吗？对，谜底就是键盘。今天这节课我就和大家一起来认识认识键盘。（出课题）

【设计意图】由学生感兴趣的猜谜语来引入，激发学生学习兴趣，并且谜面暗示了键盘的分区和它的重要性。

二、自主探索，熟悉键盘

（一）触摸键盘 整体感知

师：现在我们就一起和键盘来一次亲密接触！下面请大家把自己的键盘轻轻地拉出来，仔细观察一下，键盘上都有哪些键？（……）平时你都用过哪些键？那大家知道你的键盘上一共有多少个键吗？数数看!（学生数）有答案的请举手。（104个）

师：对了，我们的标准键盘有104个键。你们数得真仔细。我刚才发现这个小朋友数得很认真，而且他好像还按照一定的顺序来数的。你能给大家说说你是怎么数的吗？

师：嗯，你的思维很有条理性！其实这位小朋友在数的过程中已经自觉把键盘上的键分成了几个区域来数的，对吗？（大屏幕出示键盘分区图）

师：小朋友观察一下，原来键盘上的键是按照他们的功能分成了四个区域。（课件）老师现在给出它们的名称，你能把它们对号入座吗？

（师引导学生找出主键盘区、光标控制区、小键盘区、功能键区所处的位置）

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师：请同桌的两个小朋友互相指着自己的键盘说说四个分区的位置和名称。

【设计意图】在这个环节设计上先让学生初步对键盘感知，请学生数键盘上的键，这一过程中获得对键盘的整体上的初步印象。再尝试着给键盘分分区，然后教师给出答案，并引导学生找出四个分区的具体位置。在这个过程中，学生在教师的引导下不知不觉中主动参与到课堂中来，并把认识的主动权交给学生，而不是教师把知识强压给学生。

（二）任务驱动、自主学习

师：好，刚才小朋友们已经了解了键盘的四个分区，并且已经知道它们的名字和位置，下面我们就一起来看看键盘上最大的分区—主键盘区。

（课件出示主键盘区图）

师：请大家认真观察，看看主键盘区上都有哪些类型的键？ 任务一：掌握backspace、空格键、回车键的作用和使用方法

师：大家看得真仔细！说的真好！老师这为你们准备了一组闯关游戏，愿意接受挑战吗？好，请大家跟老师一起打开记事本吧。（生在老师的指导下，打开记事本）（课件出示：第一关 a red car a yellow bus)

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（你能快速输入这两行英文短语吗？）（生在记事本里输入字母）

师：成功的请举手。在输入的过程中，你们遇到什么困难了吗？你解决了吗？怎么解决的？

（生：空格键）（贴空格键）你能描述一下这个键吗？（这是键盘上最长的一个键，在主键盘的最下面一行）。大家都知道这个键的位置吗？互相指指看！

（Enter键）中文名字叫回车键。的确Enter具有换行的功能。Backspace中文名字叫退格键，删除光标前的字符。举例操作示范。任务二：掌握caps lock的作用和使用方法

师：第一关可没难住小朋友们，那我们赶紧进入第二关吧。（课件出示：第二关 Thank you.）（你能快速输入这行英文句子吗？）（生在记事本里输入字母）

师：完成的请坐正。这次有没有遇到什么困难？解决了吗？怎么解决的？

你能描述一下这个键吗？靠近哪个字母？大家都知道这个键的位置吗？互相指指看！

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请大家反复地击打这个caps lock控制键，注意观察键盘上有什么变化？

击打这个键时，有两种状态。请大家在这两种状态下分别地输入几个字母，看看有什么不同。灯亮时，输入的是大写字母；灯灭时，输入的是小写字母。

任务三：掌握shift键的作用和使用方法

师：前两关大家顺利冲关，为自己的成功来点掌声。（课件出示：第三关jszhujian@126.com）

大家知道这是什么吗？对，这就是朱老师的邮箱地址，以后遇到问题可以写信给我，能用记事本将它记下来吗？

师：碰到困难了吗？解决了吗？能介绍一下方法吗？大家能找到这个符号键吗？像这样的符号键很多，它们都有什么特征？对了，我们把键面上带有两行字符的键称为双字符键。上面的字符称为上档字符，下面的字符自然就称为下档字符。那小朋友们试试看，直接击双字符键，输入的是哪个字符？（下档字符）不错，那我们如何输入上档字符呢？那我们就要请出shift键，在键盘上找找看，你在哪个位置找到的？一共几个？它们的作用都是一样，设置两个是为了我们的操作更方便。那通过shift如何输入上档字符？讲解并示范。

师：想自己试试吗？（生在记事本里输入符号）

【设计意图】本环节以学生自主探究为主，通过学生尝试-遇到问题-提出问题-解决问题-教师总结这一过程，由一组闯关游戏为载体，—7—

充分调动学生的的热情和积极性，让学生在实践中获得知识，获得成功，增强学生自信心。

三、巩固练习

师：那大家愿意接受更高难度的挑战吗？能运用我们所学的本领在记事本里输入下面的内容吗： 1.Let’s go to the park.OK.But how? By bus.【设计意图】通过巩固练习部分，让学生把今天学习的特殊功能键能够灵活地运用起来。

四、总结

师：今天小朋友们和老师一起和键盘交了朋友。最后老师送给大家一首儿歌，《小小键盘》：小小键盘本领大；文字录入全靠它。文章需要另起行，回车键呀来帮忙。大小转换也不难，Caps lock很方便。感叹号、问号、书名号，SHIFT键来指导。所有键位齐上阵，电脑能手就是你。

【设计意图】儿歌来帮助学生记忆键盘各功能键的使用，又能更好的强化本课中的知识点。

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《认识键盘》教学设计

大东关小学 张小红

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2.认识键盘教学设计 篇二

千百年来, 教育一直被认为是对人类发展起着决定性作用的因素。由于教育过程的普遍性和复杂性, 所以, 人们普遍认同教无定法, 重在得法, 而教而有法在教学实践中被广大教育工作者所认同。这里所说的“法”可以被认为是方法, 一个是教的方法, 另一个则是学的方法, 二者相辅相成, 相互影响, 互为存在条件。教法要根据学生的具体情况来制订, 学法则是由注意力、学习习惯、生活习惯、行为习惯等多种因素相互影响的结果。

注意力的培养

注意力是影响学习效率的重要因素之一, 它是一种非智力因素, 在学生的学习过程中起着重要的作用。一般而言, 人的注意力是具有随意性和偶然性的, 因此, 在课堂上要把一个五六岁的小孩子的注意力引导到所要施教的内容中来, 并不是件容易的事。教师首先要解决孩子看书的问题, 其次要解决孩子能不能连续不断地视谱的问题。当然, 这个过程既要让孩子仔细、认真地阅读和认知, 又不能伤及孩子的兴趣和自信心。

人的注意力长时间地集中对人的体力消耗是很大的, 一般小孩子的注意力最长能持续5至15分钟, 超过这个时间则需要放松和休息。所以, 教师在上课时一定要注意观察学生是否注意力集中, 如果没有, 则需要设法调整。键盘老师在学生的学习初期, 一定要用指谱、读谱、拍节拍、手把手地练习手形等有效的方法来培养学生的注意力。

思维能力的培养

思维是人脑借助语言对客观事物的本质和规律的间接的概括的反映。在智力的组成因素中, 思维占有十分重要的地位, 可以说是核心地位, 因为观察、注意、记忆、想象都是与思维密切联系在一起的。键盘乐器的学习要求人要有手、眼、口、脑并用的“立体思维”能力。如:练习中学员要用眼睛盯住曲谱, 大脑同时反映音乐的唱名、时值以及每一个音在键盘中的位置, 几乎在同时要由手奏出或用口读出, 这实际上是要求人要“一心多用”。“一心不可二用”是指人们要专心地做一件事情, 但实践证明, 通过专门的练习则可以在某一领域做到“一心多用”。在普通人看来钢琴演奏令人眼花缭乱, 然而对于演奏者来说则是长期的科学训练和有序的思维习惯的结果。

学习习惯的培养

培养良好的学习习惯和生活习惯是促进学生全面健康发展的关键, 是实现素质教育的重要内容。俄国著名教育家乌申斯基也曾说:“良好的习惯是一种道德资本, 这个资本不断地在增值, 而人在其整个一生中就享受着它的利息。那么在同样的程度上, 坏习惯就是道德上无法偿清的债务。这种债务能够用不断增长的利息去折磨人, 去麻痹他的最好创举, 并使他达到道德破产的地步。”

键盘乐器对人的各个感知器官的要求很高。如:正确地用眼视谱的习惯、打拍子的习惯、大脑能在演奏中连续反应的习惯等等。从生理上讲, 人的左半部身体受右脑支配, 右半部身体受左脑支配。在弹奏键盘乐器时左右手的单独练习实际上是对人的两个大脑半球的有序训练, 演奏音乐时左右手的协调配合实际上是两个大脑半球的协调作用的结果。这就要求学生要认真、仔细地进行专业的左、右手练习, 从而达到开发智力的目的。那么, 教师对于初学键盘乐器的幼儿首先应教什么呢?笔者认为, 除培养孩子的音乐知识和弹奏技能外, 应着重培养孩子的学习习惯和行为习惯。小孩子已经习惯了自由而无拘无束的生活, 这就需要教师和家长逐渐培养其懂规矩、守纪律的习惯, 使其养成从小善动脑、勤动手的好习惯。

理想和品德的培养

学琴, 不仅仅是为了掌握一门技艺, 同时也是提高孩子艺术修养、锻炼孩子意志品质的良好途径。好多家长反映孩子刚开始学琴时还有兴趣, 可是随着学习的深入就逐渐失去了学习兴趣。这就需要教师认真分析学生厌学的原因, 若是确实没有培养前途的学生就要及时和家长讲清楚以免耽误孩子其他方向的培养。一般来说, 每天至少45分钟的练琴对于任何人都是很难忍受的, 从效果上一时也看不出有什么收益, 孩子觉得练琴单调、枯燥, 难以坚持, 家长们也觉得学琴真的很不容易。因而, 这就需要教师教育孩子树立远大的理想, 让他们了解没有刻苦学习的精神是不可能实现自己的理想的。

3.《认识键盘》教学反思 篇三

卢秀琳

信息技术课的教学跟其他学科不同，主要强调学生的动手能力。我们平常上课的模式也就是，上课时老师演示一遍，讲解一下，学生再“照葫芦画瓢”一下，就万事大吉了。结果我发现，这样的效果很差：接受能力强、有电脑基础的学生你还没有讲完，他就会操作了；接受能力比较慢的学生还没有弄清楚是怎么一回事，更有部分学生走神了，压根没有听见你在说什么。为了改变这种状况，我不断地探索和实践，在信息技术教学上有了一定的改变，以下是我的几点反思；

一、直观教学，加深记忆。

在教学中可以充分利用计算机的固有特征，采用形象、直观的教学方法，帮助学生加深对计算机知识的理解和记忆。

介绍键盘时，我提问“空格键、上档键和Backspace键有什么特征？”让学生讨论。通过讨论让学生明白空格键上没有任何一个字符，其主要作用是输入空格。同样抓住上档键上有向上的箭头，其主要作用是来输入上档字母。还抓住Backspace键有向左的箭头，其作用是删除光标前面的字母，相当于咱们平时用橡皮擦写错的字。用这样的方法，变抽象为直观，让学生留下深刻的印象，加深记忆。

二、游戏入门，自觉学习。

中学生对游戏特别感兴趣，而计算机正具有能玩游戏的特点。根据这一特点，可以把计算机新课的学习寓于游戏之中，激发学生学习的兴趣，在学生浓厚的兴趣中学习新知识，掌握新技能。

例如学习指法是非常枯燥的，如果一开始直接讲解手指的摆放要求和指法要点，学生不但学的很累，而且很不愿学，更加不能强迫其练习了。我在教学中就采取游戏引入的方法，先让学生玩《金山打字通》，比赛谁的成绩好。学生在“打地鼠”等游戏的实践中发现，要取得好成绩就必须练习好指法。于是就有人提出如何能够打得又对又快。在这种情况下，再讲解指法练习，学生学得就很认真。经过一段时间的练习后，学生们再玩这个游戏时就感到轻松自如了。这样，既保持了学生学习计算机的热情，还可以促使学生自觉去学习计算机知识。

4.《认识键盘大家族》教学设计 篇四

一、教材分析

《认识键盘大家族》这节内容是海南出版社出版的《信息技术》教材第一册的第五，是小学阶段键盘认识和指法学习的开门篇，也是今后学习汉字录入的基础。主要教学目标是让学生在实践中熟悉键盘的分布：即主健盘区、功能键区、编辑键区、和数字键区。并在体验中掌握击键要领。本的重点是正确使用主键盘区：BaSpae（退格）、Enter（回车）、apsl（大小写转换）、Shift（上档）键。难点是双字符键、shift和BaPae键。

二、教学目标

结合我校学生情况，本教学目标如下：

知识与技能：让学生认识键盘的分区及各分区中按键的功能，初步掌握键盘的指法操作、击键的姿势、要领。

过程与方法：以分层练习为任务，让学生根据自己对键盘的熟练程度，选择不同的练习任务进行学习，面向全体，让各层次学生都对键盘有进一步认识，操作能力得到提高。

情感与价值观：鼓励学生交流，相互的交流不仅对基础差些的学生是个帮助，对程度好的学生也是一个促进，能使不同程度的学生都能保持对学习的兴趣，同时能够培养学生互帮互助的情感。同时培养学生知识迁移能力和动手操作能力

三、教学重难点分析、认识键盘的分区及各分区中按键的功能；

2、初步掌握键盘的指法操作、击键的姿势、要领。

四、说教学策略：

本节知识点对于三年级的学生来说并不是太难，但是在学习过程中学生会对键盘认识感到很枯燥。失去继续学习的动力。因此在教法上我创设情境，激情导入，使学生产生强烈的探究兴趣和欲望。学法上我根据学生发展不均衡的特点。针对学生分层指导，分层教学，引导学生自主探究、尝试操作。堂中主要采用激趣法、讲授法、实践法，通过学习让学生直观感受键盘的分区及其功能。初步掌握键盘的基本操作。

五、教具准备

、网络多媒体电脑室

2、相关教学 ３、键盘图片

六、教学过程

一、激发兴趣，导入新

师：通过前面的学习，我们已能熟练的掌握了鼠标的基本操作，能指挥计算机“干活”。但很多时候光靠鼠标操作，无法实现、满足我们的要求。比如，我们想输入文字到电脑时，就必须要靠键盘。鼠标和急需盘就相当于我们的左手和右手，只要两者相互配合时，才能事半功倍。那么这节我们就一起来学习键盘。

二、明确目标，提出任务

学完本后根据自己的水平、兴趣。输入数字０－９或是字母A－Z。

三、新知识学习与练习（任务驱动、自主探究）

【教师讲解】

（１）、介绍键盘的发展。

最初的键盘只有８６个键，后来人们常用的几个键和数字键分了出来，键盘的键一下子增加了１５个，这就是１０１键标准键盘，出现了inds9操作系统后，在键盘上又多了三位成员，变成了１０４键标准键盘。inds98 出现后，键盘又多了５个，变成了１０９键键盘，从８６到１０９键，键盘的功能真是越来越强了。现在我们常用的是：标准１０１键盘

多媒体出示键盘图片。

（２）、键盘的种类

在计算机发展的初始阶段，尽管有各种不同的品牌，可是键盘的外形几乎是一模一样的。计算机的发展，不仅使键盘的键数增加了，也使键盘的外形变化了很多。下面就向大家介绍几种有趣的键盘：

①、无线键盘：这种键盘不需要用电缆和计算机连接。

②、带托键盘：这种键盘上有一个托架，击键时托架托住手腕，就不会感到手酸。

③、多功能键盘：利用这种键盘可以直接控制光盘驱动器，播放ＣＤ、ＶＣＤ或者上网。

（３）、键盘的分区

主键区；

主键区里又分为字母键、数字键、运算符号键、特定功能符号键

功能键区；

数字小键盘区。

５、学习主键盘区的apsL、Shift、BaSpae、Enter键的使用方法

６、基准键的认识及正确的打字姿势

基准键： ASDF L;

【教师示范】

正确的打字姿势：身体坐直，左右手的食指分别放在Ｆ和Ｊ键上，总之两手的８个手指要随时放在ASDFL。

【学生自主、合作操作】

学生上机操作

任务一：使用键盘输入数字：012346789

任务二：使用键盘输入字母：abdefghilnpqrstuvxz

操作过程：师巡视对出现的问题进行指导。

【教师讲解】

大小写转换：apsL

退 格：Baspae

换 行：Enter

空 格：键盘上最长的键

上档键：Shift键

【教师示范】

apsL、Baspae、Enter、空格键及Shift（上档键）的使用方法及作用。

【学生自主、合作、探索操作】

任务一：使用键盘操作：Baspae、Enter、空格键

任务二：使用键盘输入大写字母：ABDEFGHILNPQRSTUVXZ

任务三：使用键盘输入：!@#$%……——（）——+：“”《》？~

操作过程：师巡视对出现的问题进行指导。

四、交流评价、作品

１、指名学生上讲台演示输入：０~９、a~z、apsL、Baspae、Enter、空格键及Shift（上档键）的使用。

２、学生展示其操作结果。

五、实践巩固

生自主实践，巩固学习，师个别指导。

六、堂小结

1、谁说说键盘上分为哪四个分区？

2、大家说说击键的姿势、要领有哪几点？

3、谁能说出基本键位的指法操作并示范给大家看看？

5.认识键盘教学设计 篇五

教学目标：

1、了解键盘的分区，掌握主键盘区字母键、数字键、符号键的名称和分布规律；

2、学会使用几个常用的控制键，能在“写字板”中输入字符；

3、通过认识键盘，感受成功，让学生体验到学习计算机的快乐，从而激发学生学习计算机的浓厚兴趣。教学重点：认识使用主键区的几个控制键──Enter、BackSpace、Shift和Capslock。教学难点：双字符键，Shift和Backspace。教学准备：课件，文档。教学过程：

一、谈话激趣，揭示课题 同学们已经能够熟练地使用鼠标来控制计算机了，实际上，除了鼠标之外，键盘也是我们使用计算机的一个重要的输入设备。我们可以通过键盘将命令、数字和文字等输入到计算机中，因此，熟练地操作键盘，是使用计算机最基本的技能之一。我们今天就来学习第6课：认识键盘（板书）

二、演示观察，认识四区（出示键盘分区图）师：同学们，刚才我们了解了键盘是我们最常用的输入设备，那么，大家观察一下老师出示的这幅键盘图，你能看出它由几部分组成的吗？ 生：四个部分。师：同学们很聪明，现在老师给出了它们的名称，你能把它们对号入座吗？ 师指出相应键盘分区区域，让生分别在出示的主键盘区、光标控制区、小键盘区、功能键区名称中对应的作选择。（指名说）生1：主键盘区； 生2：小键盘区； 生3：功能键区； 生4：光标控制区。师让生在自己的键盘上找到四区，和同桌学生合作认识四区的位置和名称。

三、讲练结合，尝试自学，掌握重点键

1、主键盘区（出示主键盘区图）师让生看主键盘区的第一段文字，读读、划划、议议。师：通过读这一段，你学懂了什么？ 生1：我知道了主键盘区主要由字母键、数字键和符号键组成； 生2：我了解了英文字母键有26个，数字键有10个，还有许多双字符键。生3：（补充说）我知道双字符键共有21个； 生4：我学会了怎样输入双字符键上的“上一个字符”的方法。同学们说得都很好，师作适当的表扬。师：同学们在学习字符键时，有没有发现主键盘区的其他键？ 生：发现了很多。师：你们也想一起认识它们吗？ 让生根据师指导步骤操作，（单击“开始”按钮，将指针依次指向“程序（P）”“附件”，单击“写字板”命令，打开“写字板”窗口。）师让生分别输入自己姓名的汉语拼音，然后敲“回车键”、“退格键”、“大小写字母锁定键”、“Shift键”，然后说说发现了什么。小组交流，然后让各小组分别选一名代表汇报交流的结果。组1：我们组发现敲“回车键”后光标就到了下一行。组2：我们组在敲一下CapsLock键时发现键盘右上方的一个指示灯亮了，再敲又灭了。生：（补充说）我发现灯亮后，我再输入我名字的拼音字母都是大写字母，而我再把灯灭了后，输入的字母又回到了小写的状态。组3：我们组发现敲退格键删掉了刚输入的名字拼音的最后一个字母。组4：我们组发现Shift除了配合双字符键输入上面字符外，还可以输入大写字母。生：（补充）我发现Shift有两个，作用是一样的。师让生根据汇报结果，让生练习操作：练习输入26个字母，先输入小写字母，再输入大写字母，看谁最先输入完。

2、光标控制区（出示课件演示各个键的名称及功能）让生根据师指导步骤操作打开一个课前准备好的文档，生操作各键，观察光标位置的变化，让生以小组为单位总结各键的作用。师：试将光标移动到文档上的任意两个字符之间，分别敲删除键、退格键，看看这两个键的功能有何区别？ 生操作。师指名说。生1：敲一下删除键，删除光标后面的一个字符。生2：敲退格键，删除的是光标前面的一个字符。

3、小键盘区（出示小键盘区图）数字键位于小键盘区的左上角，与之对应的是右上角的“NumLock”信号灯。师让生动手操作小键盘，试检验一下数字锁定键有什么功能？ 生动手实践操作。师指名说。生1：当我敲数字锁定键时，“NumLock”信号灯亮了，我发现小键盘和我们用到的计算器的功能很相似。生2：我也发现灯亮时输入的是数字，而灯灭的时候，我又发现小键盘上的2、4、6、8键和光标控制区中的方向键作用是一样的。生3：我也发现灯灭时，小键盘上的0、、键也和光标上的Insert、Delete键的作用是一样的。生4：我知道了当敲数字锁定键，灯亮时，小键盘区中的双字符键上面的字符能用，而敲一下数字锁定键，灯灭时，双字符键下面的字符能用。

四、感受成功，体验快乐

1、通过这节课的学习和操作，你学会了什么？

2、学生小组讨论，总结所学的内容及学会的操作。

6.红外触摸式密码键盘设计 篇六

随着电子信息技术的不断发展, 电子类产品种类越来越丰富, 功能越来越智能化, 技术含量也越来越高。密码键盘输入设备的变迁也真正地印证了这一点, 密码键盘最早是采用机械按键和数码显示屏来设计的, 成本比较低, 缺点是按键容易损坏, 而且密码容易被泄露。后来随着电阻屏的出现, 给智能化操作带来了新的契机, 电阻屏很快也应用到了各个领域, 随之出现了电阻触摸式密码键盘, 尤其重要的是它实现了乱序密码显示的功能, 每个数字显示的位置不是固定的, 可以随机变化, 提高了密码键盘输入的安全可靠性。但是总的来说电阻触摸屏成本要比普通的密码键盘要高很多, 普遍推广受到限制。本设计的红外触摸式密码键盘可以很好地弥补以上两种产品的不足, 它采用了低散射角度的红外发射和接收管组成的光电开关来实现按键的输入, 即很大程度地降低了成本, 又实现了乱序密码键盘输入的功能, 很大程度提高了密码安全性。

2 原理

本设计由3大部分组成: 主控制单元、液晶显示屏和红外发送、接收管组合单元。 首先主控制单元控制整个系统运行和功能的实现, 主要功能是控制液晶屏显示数字和红外对射管状态的动态扫描。在主控制单元中, 中央处理器 (CPU) 采用的是意法半导体的STM32F103,它有USB2.0接口, 便于和计算机的USB口的连接通信。液晶显示屏主要是在主控制单元的控制下来实现数字 (0-9) 的显示, 数字顺序可以设计为乱序的。红外发送、接收管组合单元主要是完成红外管的发 射和接收功能, 当发射管发射的红外线被遮挡时, 接收管输出端电压值有明显变化。选择红外发送、接收管组合管时, 需要选体积小、散射的角度小的期间。一般红外发送管的散射角不要大于25度, 能够防止红外线的串射, 造成按键的错误识别。一组组的红外对射管组成红外对射网络, 当有手指按下遮挡住某部分红外光线的时候, 主控制单元就能够通过扫描X轴和Y轴的接收管的输入状态电平变化来判断出按键输入对应的坐标, 根据坐标范围得出按键的对应键值, 从而判断出哪一个按键被按下, 这样就实现了触摸式按键输入的功能。

3 组成部分示意图

如图1所示。

4 液晶屏和红外管的相对位置示意图

如图2所示。 ( 代表红外发射管, 代表红外接收管)

每个方格的位置可以显示一个数字, 右下角的“确认”和“取消”键的位置固定不动, 数字可以随机显示。使用者可以根据上面显示的数字, 选择要按下的数字按键, 按键被主控制单元扫描到后, 主控制单元的蜂鸣器会有“嘀”的提示音。

5 红外检测电路

由于红外接收管的检测电路要能够检测到对应发射管发射的红外光源, 所以要求检测电路必须相对精确, 当对应的光源被遮挡时输出能够有电平的变化。因此在红外接收管检测电路中, 采用了电压比较器LM393, 电路图如图3所示。当正常工作时红外光源没有被遮挡, D1导通, VIrDA_in电压低于基准电压 (Vref), VIrDA_out输出低电平, 当光线被遮挡时, D1处于断开状态, 此时电阻R1把VIrDA_in端信号电平拉高为VCC, 高于基准电压, VIrDA_out端输出高电平, 实现了电平的转换, 主控制单元通过判断电平的变化再加延时去抖后, 得处按键的X、Y坐标, 从而得出按键的键值。这里要特别要注意基准电压Vref的值要根据红外对射管之间距离的远近来确定, 距离越远, 基准电压要稍微高些。方法也就是要通过调整R2、R3的电阻值来改变Vref的值, R2、R3的精度要求在1%。

6 程序流程图

如图4所示。

7 结语

设计的红外触摸式密码键盘, 利用红外对射感应的方式, 检测红外线的遮挡和导通, 来判断按键是否被按下, 完成密码输入的功能, 更重要的是能够实现乱序密码键盘的功能, 提高了密码输入的安全性, 该设计可以广泛应用到银行柜台、药店、电力自助缴费等需要密码输入的设备上, 很大程度上避免了用户密码的泄露。

摘要：设计了一种简易型、成本低廉、高安全性的密码键盘,详细介绍了其工作原理和实现方法,给出了基本原理图和程序流程图。