选码与操作部分包括功能电路和若干个操作键，除了有与原来键盘相同的功能键外，还有一个选码键（或选码转轮），用该键取代原来键盘的0～9 10个数字，通过“+”或“-”的方式滚动选定0～9其中之一，然后再选定输入。图2是其结构框图。
    显示部分是一个一位的数码显示管，该部分即时显示选码键（或选码转轮）选中的数码。显示部分利用光学原理和光学材料限制数码显示视角。

    上述两部分组合，完成密码的输入过程。工作原理" title="工作原理">工作原理如下：开始时键盘的显示部分会显示一个0～9之间的随机数" title="随机数">随机数。通过转动转轮改变BCD可逆计数器的数值，当转轮正向转动时，计数器正向计数，即按0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-0的规律计数；转轮逆向转动时，计数器逆向计数，即按0-9-8-7-6-5-4-3-2-1-0的规律计数。在该BCD码计数器计数的同时，显示部分即时显示该计数器的数值。当选中要输入的数字时，按动“选定”键，该BCD码并行地存储到锁存器中，然后该BCD码按设定的传输率输出。按顺序全部输入完若干位密码后，按“确认”键。
    通过加入其它的声光提示信息还可以提高键盘的操作灵活性。
2 键盘的实现电路和关键技术
2．1 硬件构成
    实现上述功能可以采用分立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。

    设计的显示器视角为15°，即使在操作人员旁边站立，也很难从密码键盘输入端看到应输入的密码。输入速度在开始时较慢，经过简单熟悉后，设计制作的鼠标式密码键盘的输入速度与码位固定的明码键盘相同。