專利名稱：基于頻域的鼠標按鍵檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測電路，尤其是一種基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，屬于鼠標檢測驅(qū)動集成電路(IC)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鼠標按鍵檢測方案三個物理按鍵分開檢測，三個按鍵的檢測電路分別實現(xiàn)，檢測電路一般采用上拉電阻實現(xiàn)默認高電平輸出，即無摁鍵操作時輸出高電平“ 1”，有摁鍵操作時輸出低電平“0”，以此來確認有無摁鍵操作以及辨別哪一個按鍵有操作。缺點就是檢測電路分別占用驅(qū)動IC的一個管腳，導(dǎo)致驅(qū)動IC的集成度不高，封裝管腳數(shù)較多； 同時也因為是3個管腳獨立封裝，所以增加了 IC封裝的時間及成本問題。再者，在整機 PCB (PrintedCircuitBoard)上驅(qū)動IC的空間占用比較大，降低了整機PCB的集成度,面積得不到有效利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其能簡化鼠標驅(qū)動IC的封裝管腳數(shù)，提高驅(qū)動電路的集成度，節(jié)省IC封裝的時間及封裝成本問題，降低IC外圍電路的復(fù)雜度，節(jié)省PCB的空間，提高整機的利用率。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，包括鼠標按鍵電路，所述鼠標按鍵電路包括第一物理按鍵、第二物理按鍵及第三物理按鍵；所述第一物理按鍵、第二物理按鍵及第三物理按鍵分別通過第一電阻、第二電阻、第三電阻與按鍵檢測電路中的電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路相連，所述電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端與按鍵判決電路相連； 當(dāng)作用于鼠標按鍵電路中相應(yīng)的物理按鍵時，通過電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路將相應(yīng)物理按鍵的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的頻率值，并將所述頻率值輸入按鍵判決電路中，按鍵判決電路根據(jù)輸入的頻率值判斷后輸出相應(yīng)的物理按鍵作用狀態(tài)。所述電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路包括電阻-電流電路及電流-頻率電路，所述電阻-電流電路通過電流鏡與電流-頻率電路相連；電阻-電流電路通過第一電阻、第二及第三電阻對應(yīng)的端部與第一物理按鍵、第二物理按鍵及第三物理按鍵相連。所述電阻-頻率電路包括運算跨導(dǎo)放大器，所述運算跨導(dǎo)放大器的同相端與第一參考電壓VrefI相連，運算跨導(dǎo)放大器的輸出端與第一開關(guān)管的柵極端相連，運算跨導(dǎo)放大器的反相端與第一開關(guān)管的源極端相連后分別與第一電阻、第二電阻及第三電阻對應(yīng)相連；第一開關(guān)管的漏極端分別與第二開關(guān)管的漏極端及柵極端相連，第二開關(guān)管的柵極端與第三開關(guān)管的柵極端相連，第二開關(guān)管的源極端與第三開關(guān)管的源極端相連；第三開關(guān)管的漏極端通過電容接地，且第三開關(guān)管的漏極端與比較器的同相端及第四開關(guān)管的漏極端相連；比較器的反相端與第二參考電壓Vref2相連，比較器的輸出端通過延時單元與緩沖器及第四開關(guān)管的柵極端相連，第四開關(guān)管的源極端接地。所述第二開關(guān)管的源極端及第三開關(guān)管的源極端對應(yīng)連接后與電源VDD相連，所述第二開關(guān)管與第三開關(guān)管對應(yīng)連接后形成所述電流鏡。所述第一開關(guān)管及第四開關(guān)均為N型MOS管，第二開關(guān)管及第三開關(guān)管均為P型 MOS 管。所述第一物理按鍵，第二物理按鍵及第三物理按鍵分別對應(yīng)與第一電阻、第二電阻及第三電阻相連的另一端均接地GND。所述按鍵判別電路包括頻率比較電路，所述頻率比較電路與頻率判決電路相連， 頻率判決電路還與頻率閾值信息存儲單元相連；頻率比較電路與電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，且頻率比較電路的輸入端與參考頻率Fref相連。所述第一電阻、第二電阻與第三電阻之間的阻值比為4 : 2 : I。本發(fā)明的優(yōu)點將電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路與按鍵判決電路對應(yīng)連接后封裝在驅(qū)動IC 內(nèi)并將驅(qū)動IC焊接在相應(yīng)的整機PCB板上，鼠標按鍵電路分別通過第一電阻R1、第二電阻 Rm及第三電阻Rr與電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路相連，以使得三個物理按鍵的檢測電路只占用封裝后驅(qū)動IC的SW管腳，提高驅(qū)動IC的集成度，節(jié)省封裝的時間及成本；當(dāng)作用鼠標按鍵電路時，電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路能將相應(yīng)的按鍵狀態(tài)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的頻率值，通過按鍵判決電路比較判斷后輸出相應(yīng)的按鍵狀態(tài)，以完成對鼠標按鍵作用狀態(tài)的檢測，減少驅(qū)動IC外圍電路設(shè)計的復(fù)雜度，同時提高整機PCB的利用率，安全可靠。


圖I為現(xiàn)有物理按鍵檢測封裝檢測電路原理圖。圖2為現(xiàn)有按鍵檢測電路的電路原理圖。圖3為本發(fā)明的封裝原理框圖。圖4為本發(fā)明按鍵檢測封裝的示意圖。圖5為本發(fā)明電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。圖6為本發(fā)明按鍵判決電路的結(jié)構(gòu)框圖。圖7為本發(fā)明頻率比較電路的仿真圖。圖8為本發(fā)明頻率與物理按鍵狀態(tài)對應(yīng)的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖I是現(xiàn)有鼠標物理按鍵檢測方案的一種封裝示意圖，從圖I可以看出，現(xiàn)有的按鍵檢測方案是包括第一物理按鍵BL、第二物理按鍵BM及第三物理按鍵BR，其中第一物理按鍵BL、第二物理按鍵BM及第三物理按鍵BR是相互分離的，第一物理按鍵BL、第二物理按鍵 BM及第三物理按鍵BR對應(yīng)的一端均接地，另一端與封裝后的檢測驅(qū)動電路相連，即同時占用封裝后檢測驅(qū)動電路的三個管腳。封裝后檢測驅(qū)動電路的內(nèi)部電路如圖2所示，每個驅(qū)動檢測電路都內(nèi)置有上拉電阻Rpu，上拉電阻Rpu與電源VDD相連，以便在無摁鍵操作的時候驅(qū)動電路默認輸出高電平“I”;在有摁鍵操作時，按鍵的低阻抗狀態(tài)使得上拉電阻Rpu的另一個端子近似短接至地線GND，使得上拉電阻Rpu的另一個端子上的輸出電平變成低電平“O”。施密特反相器的作用是防止噪聲的影響造成錯誤的輸出狀態(tài)，提高按鍵抗噪聲的能力。
圖3和圖4是基于本發(fā)明的檢測方案的一種封裝示意圖，鼠標按鍵電路包括第一物理按鍵BL、第二物理按鍵BM以及第三物理按鍵BR ;按鍵檢測電路包括電阻-頻率電路及按鍵判決電路，電阻-頻率電路及按鍵判決電路封裝在驅(qū)動IC內(nèi)；即電阻-頻率電路及按鍵判決電路封裝形成的按鍵檢測電路成為驅(qū)動IC的一部分；并且驅(qū)動IC焊接在相應(yīng)整機 PCB板上，以形成相應(yīng)的檢測驅(qū)動電路。第一物理按鍵BL、第二物理按鍵BM及第三物理按鍵BR分別通過第一電阻Rl、第二電阻Rm及第三電阻Rr與電阻-頻率電路相連，電阻-頻率電路與按鍵判決電路相連，第一物理按鍵BL、第二物理按鍵BM及第三物理按鍵BR對應(yīng)與電阻-頻率電路相連的另一端與公共端相連，本發(fā)明中公共端為GND端，公共端也可以為電源端VDD，但是為電源端VDD時按鍵檢測電路的實現(xiàn)需要進行相應(yīng)匹配，同時與GND端會稍有不同。第一電阻R1、第二電阻Rm及第三電阻Rr與驅(qū)動IC上的SW管腳相連，此時只占用封裝后驅(qū)動IC上的一個管腳，降低了驅(qū)動IC管腳的數(shù)量，提高驅(qū)動IC集成度的同時，也能降低驅(qū)動IC占用PCB的面積，提高PCB板的利用率，使得整機的集成度有所提高。使用時， 將鼠標按鍵電路也焊接在整機PCB板上，并通過相應(yīng)的鼠標殼體封裝后形成鼠標。第一電阻R1、第二電阻Rm及第三電阻Rr的阻值大小不一致，為了能夠更好地判斷第一物理按鍵BL、第二物理按鍵BM及第三物理按鍵BR的作用情況，第一電阻Rl、第二電阻Rm及第三電阻Rr的最優(yōu)化阻值比為4 2 1，以避免第一物理按鍵BL、第二物理按鍵 BM及第三物理按鍵BR在作用時有相同的輸出狀態(tài)，避免相互作用時的干擾，第一電阻R1、 第二電阻Rm及第三電阻Rr的阻值均為千歐姆級。在鼠標使用時，當(dāng)有不同的按鍵操作時，會使得第一電阻R1、第二電阻Rm及第三電阻Rr對應(yīng)的輸入電阻不同，由此引起SW處電阻阻值呈現(xiàn)不同的輸入組態(tài)，如下表所示。 Sff處電阻輸入組態(tài)可以有單個按鍵摁下時對應(yīng)的第一電阻Rl、第二電阻Rm、第三電阻Rm輸入情況、兩個按鍵摁下時的Rr//Rl、Rr//Rm、Rm//Rl輸入組態(tài)，或者三個按鍵時的Rr//Rm// Rl組態(tài)以及無摁鍵操作的等效無窮大組態(tài)一共8種組合情況，按鍵檢測電路的目的就是辨別檢測出這八種按鍵組合的情況。
權(quán)利要求
1.一種基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，包括鼠標按鍵電路，所述鼠標按鍵電路包括第一物理按鍵(BL)、第二物理按鍵(BM)及第三物理按鍵(BR);其特征是所述第一物理按鍵 (BL)、第二物理按鍵(BM)及第三物理按鍵(BR)分別通過第一電阻(R1)、第二電阻(Rm)、第三電阻(Rr)與按鍵檢測電路中的 電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路相連，所述電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端與按鍵判決電路相連；當(dāng)作用于鼠標按鍵電路中相應(yīng)的物理按鍵時，通過電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路將相應(yīng)物理按鍵的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的頻率值，并將所述頻率值輸入按鍵判決電路中，按鍵判決電路根據(jù)輸入的頻率值判斷后輸出相應(yīng)的物理按鍵作用狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其特征是所述電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路包括電阻-電流電路及電流-頻率電路，所述電阻-電流電路通過電流鏡與電流-頻率電路相連；電阻-電流電路通過第一電阻(R1)、第二(Rm)及第三電阻(Rr)對應(yīng)的端部與第一物理按鍵(BL)、第二物理按鍵(BM)及第三物理按鍵(BR)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其特征是所述電阻-頻率電路包括運算跨導(dǎo)放大器(0ΤΑ)，所述運算跨導(dǎo)放大器(OTA)的同相端與第一參考電壓 Vrefl相連，運算跨導(dǎo)放大器(OTA)的輸出端與第一開關(guān)管(MO)的柵極端相連，運算跨導(dǎo)放大器(OTA)的反相端與第一開關(guān)管(MO)的源極端相連后分別與第一電阻(R1)、第二電阻 (Rm)及第三電阻(Rr)對應(yīng)相連；第一開關(guān)管(MO)的漏極端分別與第二開關(guān)管(P2)的漏極端及柵極端相連，第二開關(guān)管(P2)的柵極端與第三開關(guān)管(P3)的柵極端相連，第二開關(guān)管 (P2)的源極端與第三開關(guān)管(P3)的源極端相連；第三開關(guān)管(P3)的漏極端通過電容(C) 接地，且第三開關(guān)管(P3)的漏極端與比較器(COMP)的同相端及第四開關(guān)管(SI)的漏極端相連；比較器(COMP)的反相端與第二參考電壓Vref2相連，比較器(COMP)的輸出端通過延時單元與緩沖器(Buf)及第四開關(guān)管(SI)的柵極端相連，第四開關(guān)管(SI)的源極端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其特征是所述第二開關(guān)管 (P2)的源極端及第三開關(guān)管(P3)的源極端對應(yīng)連接后與電源VDD相連，所述第二開關(guān)管 (P2)與第三開關(guān)管(P3)對應(yīng)連接后形成所述電流鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其特征是所述第一開關(guān)管 (MO)及第四開關(guān)(SI)均為N型MOS管，第二開關(guān)管(P2)及第三開關(guān)管(P3)均為P型MOS 管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其特征是所述第一物理按鍵(BL)，第二物理按鍵(BM)及第三物理按鍵(BR)分別對應(yīng)與第一電阻(R1)、第二電阻(Rm) 及第三電阻(Rr)相連的另一端均接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其特征是所述按鍵判別電路包括頻率比較電路，所述頻率比較電路與頻率判決電路相連，頻率判決電路還與頻率閾值信息存儲單元相連；頻率比較電路與電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，且頻率比較電路的輸入端與參考頻率Fref相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其特征是所述第一電阻 (R1)、第二電阻(Rm)與第三電阻(Rr)之間的阻值比為4 2 :1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于頻域的鼠標按鍵檢測電路，其包括鼠標按鍵電路，鼠標按鍵電路包括第一物理按鍵、第二物理按鍵及第三物理按鍵；第一物理按鍵、第二物理按鍵及第三物理按鍵分別通過第一電阻、第二電阻、第三電阻與電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路相連，電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端與按鍵判決電路相連；當(dāng)作用于鼠標按鍵電路中相應(yīng)的物理按鍵時，通過電阻-頻率轉(zhuǎn)換電路將相應(yīng)物理按鍵的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的頻率值，并將頻率值輸入按鍵判決電路中，按鍵判決電路根據(jù)輸入的頻率值判斷后輸出相應(yīng)的物理按鍵作用狀態(tài)。本發(fā)明簡化鼠標驅(qū)動電路的封裝管腳數(shù)，提高驅(qū)動電路的集成度，節(jié)省芯片封裝時間及封裝成本，降低外圍電路復(fù)雜度，節(jié)省PCB的空間，增加利用率。
文檔編號G01R31/00GK102608454SQ20121005269
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者張金霞 申請人:無錫銀泰微電子有限公司