安全密码钥匙及安全密码钥匙系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子产品领域，尤其涉及一种安全密码钥匙及安全密码钥匙系统。


背景技术：

2.目前，随着信息技术的发展，各行业采用各种安全措施和安全设备来保护信息应用的安全。
3.在相关技术中，密码钥匙作为网络身份识别、数字证书存储、数字签名验签、数据加解密等功能的设备而被广泛应用。然而，密码钥匙在与智能终端进行连接使用时，需要密码钥匙自身提供电源，增加了密码钥匙的产品体积和生产成本。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种安全密码钥匙，能够通过第一连接模块与外部设备直接连接，以获取充电信号，从而减少自身的产品体积，并降低生产成本。
5.本实用新型还提出一种具有上述安全密码钥匙的安全密码钥匙系统。
6.根据本实用新型的第一方面实施例的安全密码钥匙，包括：第一连接模块，用于接收充电信号；第二连接模块，用于接收供电信号；安全模块，与所述第一连接模块连接；检测模块，分别与所述第一连接模块、所述第二连接模块连接，用于检测所述供电信号；控制模块，分别与所述安全模块、所述第二连接模块连接，用于接收所述供电信号，并根据所述供电信号控制所述安全密码钥匙的工作状态。
7.根据本实用新型实施例的安全密码钥匙，至少具有如下有益效果：通过第一连接模块接收外部设备提供的充电信号，以启动安全密码钥匙的工作电源，从而实现安全模块与外部设备的数据传输，减少了安全密码钥匙的产品体积，并降低了生产成本。通过第二连接模块为外部设备提供供电信号，以实现对外部设备的充电操作，扩展了安全密码钥匙的使用功能。
8.根据本实用新型的一些实施例，还包括：延时模块，与所述第二连接模块连接，用于接收所述供电信号，并根据所述供电信号生成延时信号；开关模块，分别与所述延时模块、所述安全模块连接，用于接收所述延时信号，并根据所述延时信号导通或关断。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述检测模块包括：检测单元，所述检测单元的第一端口、所述检测单元的第二端口分别与所述第一连接模块连接；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述检测单元的第一端口连接，所述第一电阻的另一端与所述第二连接模块连接；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述检测单元的第二端口连接，所述第二电阻的另一端与所述第二连接模块连接。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述控制模块包括：控制单元，所述控制单元的第一端口与所述第二连接模块连接，所述控制单元的第二端口与所述安全模块连接，所述控
制单元的第三端口与所述安全模块连接，所述控制单元的第四端口与所述第二连接模块连接，所述控制单元的第五端口与所述第二连接模块连接，所述控制单元的第六端口与所述第一连接模块连接，所述控制单元的第七端口接地，所述控制单元的第八端口与所述第一连接模块连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述延时模块包括：延时单元；所述开关模块包括：开关单元，所述开关单元的第一端口与所述延时单元的第一端口连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，还包括：转换模块，所述转换模块的第一端口与所述第一连接模块连接，所述转换模块的第二端口与所述安全模块连接，用于对所述充电信号进行电压转换操作。
13.根据本实用新型的第二方面实施例的安全密码钥匙系统，包括：如第一方面任一实施例所述的安全密码钥匙；智能终端，与所述第一连接模块连接，用于提供充电信号；供电设备，与所述第二连接模块连接，用于提供供电信号。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一连接模块包括：type
‑
c单元，所述type
‑
c单元与所述智能终端连接。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述第二连接模块包括：磁吸充电单元，所述磁吸充电单元的第一端口分别与所述供电设备的第一端口和供电设备的第二端口连接，所述磁吸充电单元的第二端口分别与供电设备的第三端口连接，所述磁吸充电单元的第三端口分别与所述供电设备的第四端口和供电设备的第五端口连接，所述磁吸充电单元的第四端口分别与供电设备的第六端口和第七端口连接。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
18.图1为本实用新型实施例安全密码钥匙的模块框图；
19.图2为本实用新型实施例安全模块的电路结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例安全密码钥匙的模块框图；
21.图4为本实用新型实施例检测模块的电路结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例控制模块的电路结构示意图；
23.图6为本实用新型实施例延时模块的电路结构示意图；
24.图7为本实用新型实施例开关模块的电路结构示意图；
25.图8为本实用新型实施例安全密码钥匙的模块框图；
26.图9为本实用新型实施例转换模块的电路结构示意图；
27.图10为本实用新型实施例安全密码钥匙系统的模块框图；
28.图11为本实用新型实施例第一连接模块的type
‑
c单元的电路结构示意图；
29.图12为本实用新型实施例第二连接模块和供电设备的电路结构示意图。
30.附图标记：
31.安全密码钥匙100、第一连接模块110、第二连接模块120、磁吸充电单元121、安全模块130、检测模块140、检测单元141、控制模块150、控制单元151、延时模块160、延时单元
161、开关模块170、开关单元171、转换模块180、智能终端200、供电设备300。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
35.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
36.本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.参照图1和图2，本技术提供了一种安全密码钥匙。该安全密码钥匙包括：第一连接模块110、第二连接模块120、安全模块130、检测模块140和控制模块150。第一连接模块110 用于接收充电信号；第二连接模块120用于接收供电信号；安全模块130与第一连接模块110 连接；检测模块140分别与第一连接模块110、第二连接模块120连接，用于检测供电信号；控制模块150分别与安全模块130、第二连接模块120连接，用于接收供电信号，并根据供电信号控制安全密码钥匙的工作状态。具体地，安全模块130是安全密码钥匙的核心模块，安全模块130包括安全芯片，安全芯片内置加密算法、随机数生成、密钥生成、安全存储等安全服务功能，安全模块130通过dp端和dm端与控制模块150连接。安全芯片可选用qfn32 封装，该芯片正常的工作电压为3.3v。安全密码钥匙通过第一连接模块110和第二连接模块 120分别与外部设备连接，即通过第一连接模块110接收外部设备提供的充电信号，通过第二连接模块120接收供电信号，并将此供电信号传输至外部设备，以为外部设备供电。当控制模块150通过第二连接模块120接收到供电信号时，控制模块150控制安全密码钥匙为供电状态，即使用供电信号为外部设备供电；当控制模块150无供电信号接收时，控制模块150 控制安全密码钥匙为otg模式，即外部设备为安全密码钥匙提供工作电源(充电信号)，使得外部设备与安全模块130之间可以进行数据传输等操作。检测模块140用于检测安全密码钥匙的工作状态，当检测模块140检测到供电信号时，表明安全密码钥匙处于供电状态，此时外部设
备从otg模式转换为充电模式，以接收安全密码钥匙传输的供电信号。
38.本技术实施例提供的安全密码钥匙通过第一连接模块110接收外部设备提供的充电信号，以启动安全密码钥匙的工作电源，从而实现安全模块130与外部设备的数据传输，减少了安全密码钥匙的产品体积，并降低了生产成本。通过第二连接模块120为外部设备提供供电信号，以实现对外部设备的充电操作，扩展了安全密码钥匙的使用功能。
39.参照图3，在一些实施例中，安全密码钥匙还包括：延时模块160和开关模块170。延时模块160与第二连接模块120连接，用于接收供电信号，并根据供电信号生成延时信号。开关模块170分别与延时模块160、安全模块130连接，用于接收延时信号，并根据延时信号导通或关断。具体地，开关模块170用于控制外部设备接收供电信号的状态，当延时模块160 接收到供电信号时，表明安全密码钥匙此时处于供电状态，延时模块160生成对应的延时信号，开关模块170根据该延时信号关断，以为外部设备从otg模块转换成充电模块提供延时时间；当延时时间达到预设时间时，开关模块170导通，从而形成通路，外部设备接收供电信号以进行充电操作。
40.参照图4，在一些实施例中，检测模块包括：检测单元141、第一电阻r1和第二电阻r2。检测单元141的第一端口、检测单元141的第二端口分别与第一连接模块连接。第一电阻r1 的一端与检测单元141的第一端口连接，第一电阻r1的另一端与第二连接模块连接。第二电阻r2的一端与检测单元141的第二端口连接，第二电阻r2的另一端与第二连接模块连接。具体地，检测单元141的第一端口为2a端口，检测单元141的第二端口为1a端口。当第二连接模块接收到供电信号( 5v_vusb_ext)时，检测单元141的第一端口和第二端口为高电平状态，此时安全密码钥匙为供电状态，外部设备从第一连接模块(usb_cc2、usb_cc1) 中获取安全密码钥匙的工作状态，并从otg模式转换为充电模式，以避免安全密码钥匙的工作状态和外部设备的工作状态因对应而造成的电压冲突；当第二连接模块无供电信号接收时，检测单元141的第一端口和第二端口分别对地短路，此时安全密码钥匙为otg模式，外部设备为安全密码钥匙提供充电信号，并与安全模块130进行数据传输。
41.参照图5，控制模块包括：控制单元151。控制单元151的第一端口与第二连接模块连接，控制单元151的第二端口与安全模块连接，控制单元151的第三端口与安全模块连接，控制单元151的第四端口与第二连接模块连接，控制单元151的第五端口与第二连接模块连接，控制单元151的第六端口与第一连接模块连接，控制单元151的第七端口接地，控制单元151 的第八端口与第一连接模块连接。具体地，控制单元151的型号为sgm722ywq10/tr，控制单元151的第一端口为sel端，控制单元151的第二端口为hsd1 端，控制单元151的第三端口为hsd1
‑
端，控制单元151的第四端口为hsd2 端，控制单元151的第五端口为hsd2
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端，控制单元151的第六端口为d 端，控制单元151的第七端口为gnd端，控制单元151 的第八端口为d
‑
端。当控制单元151的第一端口无供电信号( 5v_vusb_ext)接收时，安全密码钥匙和外部设备都处于otg模式，此时控制单元151的第二端口和第三端口分别与安全模块(usb_dp_a5、usb_dm_a5)连接，外部设备(usb_dp、usb_dm)通过控制单元151的第六端口和第八端口与安全模块进行数据传输；当控制单元151的第一端口接收到供电信号( 5v_vusb_ext)时，控制单元151的第四端口和第五端口分别与第二连接模块(usb_dp_ext、usb_dm_ext)连接，以使外部设备接收供电信号而进入充电模式。可以理解的是，控制模块包括的其他元件以及各元件间具体的连接方式可参见图5。
42.参照图6和图7，在一些实施例中，延时模块包括：延时单元161，开关模块包括：开关单元171。开关单元171的第一端口与延时单元161的第一端口连接。具体地，延时单元161 的型号为sgm89_utdfn，开关单元171的型号为sy6818plc。开关单元171的第一端口为 en端口，延时单元161的第一端口为out端口。当延时单元161接收到供电信号 ( 5v_vusb_ext)时，延时单元161的第一端口向开关单元171的第一端口发送信号，以激活开关单元171使能，并为外部设备提供从otg模式转换为充电模式的延时时间。可以理解的是，延时模块和开关模块所包括的其他元件以及各元件间具体的连接方式可分别参见图 6和图7。
43.参照图8和图9，在一些实施例中，安全密码钥匙还包括：转换模块180。该转换模块 180的第一端口与第一连接模块110连接，该转换模块180的第二端口与安全模块130连接，用于对充电信号进行电压转换操作。具体地，转换模块180包括型号为rp114k331d
‑
tr的电压转换器，转换模块分别通过vout端、vdd端与安全模块130的vccq端、otr_vbus 端连接。转换模块180的第一端口为vdd端口，转换模块180的第二端口为vout端口，转换模块180将第一连接模块接收到的充电信号( 5v_vusb)转换为安全模块130的正常工作电压( 3.3v_vdd)。
44.参照图10，本技术实施例提供了一种安全密码钥匙系统。该安全密码钥匙系统包括：如上述任一实施例所描述的安全密码钥匙100、智能终端200和供电设备300。其中，智能终端 200与第一连接模块连接，用于提供充电信号。供电设备300与第二连接模块连接，用于提供供电信号。具体地，智能终端200包括智能手机等移动终端，安全密码钥匙100的安全模块用于与智能终端200进行数据传输，并为智能终端200的操作提高安全保护。智能终端200 通过第一连接模块与安全密码钥匙100连接，以为安全密码钥匙100提供充电信号，从而减少了安全密码钥匙100的产品体积。供电设备300通过第二连接模块与安全密码钥匙100连接，使得安全密码钥匙100作为信号传输通道为智能终端200提供供电信号，从而扩展了安全密码钥匙100的使用功能。
45.参照图11，在一些实施例中，第一连接模块包括：type
‑
c单元，type
‑
c单元与智能终端连接。具体地，type
‑
c单元为公头，可插入智能终端的type
‑
c插槽中。type
‑
c单元包括 a1、a4至a9、b1、b4至b9等十六个端口引脚。该十六个端口引脚中包括接地端口， 5v_vusb、usb_cc1、usb_dp、usb_dm、 5v_vusb等电源端口，以及usb_dp和usb_dm等数据传输端口。第一连接模块用于与智能终端进行数据传输或为智能终端传输供电信号。
46.参照图12，在一些实施例中，第二连接模块包括：磁吸充电单元121。该磁吸充电单元 121的第一端口分别与供电设备300的第一端口和供电设备300的第二端口连接，磁吸充电单元121的第二端口分别与供电设备300的第三端口连接，磁吸充电单元121的第三端口分别与供电设备300的第四端口和供电设备300的第五端口连接，磁吸充电单元121的第四端口分别与供电设备300的第六端口和第七端口连接。具体地，第二连接模块通过磁吸充电单元121与供电设备300进行磁吸连接。磁吸充电单元121的第一端口为u3端口，磁吸充电单元121的第二端口为u4端口，磁吸充电单元121的第三端口为u29端口，磁吸充电单元 121的第四端口为u30端口。供电设备300的第一端口为a1端口，供电设备300的第二端口为a7端口，供电设备300的第三端口为a4端口，供电设备300的第四端口为a2端口，供电设备300的第五端口为a6端口，供电设备300的第六端口为a3端口，供电设备300的第七端口为a5端口。通过磁吸充电单元121的四个端口与供电设备300的七个端口连接，使磁吸充电线可以进行
正反充电接触，在一定程度上提升了用户体验。
47.在一个具体的实施例中，智能终端的默认状态为充电模式，安全密码钥匙通过第一连接模块与智能终端的type
‑
c插槽连接，安全密码钥匙通过第二连接模块与供电设备连接。当供电设备无供电信号提供时，智能终端和安全密码钥匙均处于otg模式，此时智能终端为安全密码钥匙提供工作电源(充电信号)，以实现智能终端与安全模块的数据传输。当供电设备提供供电信号时，安全密码钥匙通过控制模块从otg模式转换为充电模块，智能终端通过检测模块从otg模式转换为充电模式，并通过延时模块和开关模块获取模式转换延时时间。安全密码钥匙形成导通回路，以使供电设备提供的供电信号通过安全密码钥匙为智能终端充电。
48.本技术实施例提供的安全密码钥匙和安全密码钥匙系统通过控制模块和检测模块实现了 otg模式和充电模式的转换，使得安全密码钥匙既能通过第一连接模块与智能终端连接，从而获取智能终端提供的充电信号，以减少自身的产品体积；又能通过第二连接模块获取供电设备提供的供电信号，以实现对智能终端的充电操作。并且，在对智能终端进行充电时，通过开关模块和延时模块为智能终端提供模式转换延时时间，避免了智能终端因自身的充电信号与供电设备提供的供电信号相冲突而造成损坏。
49.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。