專利名稱：按鍵式輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種按鍵式輸入裝置，且特別是有關(guān)于一種適用于不同薄膜材料的按鍵式輸入裝置。
背景技術(shù)：
鍵盤是個(gè)人計(jì)算機(jī)與筆記型計(jì)算機(jī)最重要的輸入界面，使用者經(jīng)由按壓不同的按鍵，使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。依鍵盤的按鍵的結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)單的分 為機(jī)械式與薄膜式二種，其中薄膜式鍵盤因?yàn)檩p薄、低噪音且具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，所以逐漸取代機(jī)械式鍵盤，成為市場(chǎng)主流。薄膜式鍵盤用來(lái)偵測(cè)使用者所按的按鍵的技術(shù)有兩種一是掃描偵測(cè)(scandetect)技術(shù)；一是中斷偵測(cè)(interrupt detect)技術(shù)。掃描偵測(cè)技術(shù)采用陣列方式達(dá)到多按鍵輸入，對(duì)于按鍵數(shù)量較多的計(jì)算機(jī)鍵盤，鍵盤制造商在設(shè)計(jì)鍵盤的按鍵時(shí)，具有更多的彈性，所以市售的薄膜式鍵盤大多采用掃描偵測(cè)技術(shù)。已知的掃描偵測(cè)技術(shù)中，提升式掃描(Pull-up Scan)是業(yè)界一般采用的方法。圖Ia是已知技術(shù)提升式掃描鍵盤的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中提升式掃描的薄膜鍵盤10是由多條行信號(hào)線(Column Signal Line) 12以及多條列信號(hào)線(Row Signal Line) 13交錯(cuò)形成的矩陣，并在行信號(hào)線12與列信號(hào)線13的每一個(gè)交錯(cuò)處14設(shè)有電路開(kāi)關(guān)SI、S2…S4，每一條列信號(hào)線13的一端都電性耦接到一個(gè)微控制器(Micro Controller Unit, MCU) 11 ;每一條行信號(hào)線12的一端都連接到一接地。圖Ib為圖Ia提升式掃描鍵盤的電路的簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖Ib所示，鍵盤10中的電路并僅以一個(gè)電路關(guān)關(guān)(Switch)Sl為例，其它的行信號(hào)線、列信號(hào)線以及電路開(kāi)關(guān)均以行電阻(Column Resistor) Rcol 以及列電阻(Row Resistor) Rrow 表不。當(dāng)電路關(guān)關(guān)SI對(duì)應(yīng)的按鍵被按壓后,使得電路關(guān)關(guān)SI由斷路成為通路，配合微控制器11內(nèi)的電路，包括一電壓源Vdd以及一提升電阻(Pull-up Resistor)Rpu,即可測(cè)得因行電阻Rcol以及列電阻Rrow所造成的分壓Vio，分壓Vio的計(jì)算公式為Vio = VddX (RcoI+Rrow)/(Rpu+Rcol+Rrow)因此，當(dāng)薄膜鍵盤由使用電阻值僅約幾百歐姆(ohm，Ω)銀漆(Silver Paste)薄膜(Membrane)時(shí)，因提升電阻Rpu值為數(shù)十千歐姆(kQ)，故當(dāng)電路關(guān)關(guān)SI按下時(shí)，分壓Vio值接近0，必定低于預(yù)設(shè)為電壓源電壓值的O. 2-0. 4倍的實(shí)密特觸發(fā)(Schmitttrigger)標(biāo)準(zhǔn)，因此可以對(duì)所有的電路開(kāi)關(guān)的狀態(tài)正確地進(jìn)行掃描；但若薄膜的材料由銀漆改為碳墨(Carbon)后，行電阻Rcol以及列電阻Rrow所形成的電阻約數(shù)十至數(shù)百千歐姆，而必須提高提升電阻Rpu的值及/或?qū)嵜芴赜|發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，不同薄膜的材料有不同的阻抗，需提升電阻Rpu的值及/或?qū)嵜芴赜|發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)也都不同，故量產(chǎn)時(shí)薄膜材質(zhì)受到限制，或需因應(yīng)不同的薄膜材質(zhì)，調(diào)整提升電阻Rpu值及/或?qū)嵜芴赜|發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型提供一種按鍵式輸入裝置，其利用產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，并直接量測(cè)該脈沖信號(hào)在信號(hào)線的傳送，以達(dá)到適用于不同薄膜材料的功能。本實(shí)用新型提出一種按鍵式輸入裝置，其特征在于，包括多條第一信號(hào)線與多條第二信號(hào)線，該多條第一信號(hào)線與多條第二信號(hào)線形成一陣列，該第一信號(hào)線與第二的信號(hào)線的每一交錯(cuò)點(diǎn)具有一開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)電性耦接相鄰的該第一信號(hào)線與第二信號(hào)線；一微控制器，具多個(gè)接腳，所述第一信號(hào)線以及所述第二信號(hào)線耦接至該微控制 器。其中傳送于所述第一信號(hào)線的脈沖信號(hào)與該第二信號(hào)線的脈沖信號(hào)具有相同的相位。其中該微控制器具多個(gè)接腳，分別與每一所述第一信號(hào)線以及所述第二信號(hào)線電性耦接。其中該微控制器為一脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置。本實(shí)用新型的有益效果是其是利用對(duì)第一信號(hào)線提供脈沖信號(hào)，并偵測(cè)該脈沖信號(hào)是否傳送至第二信號(hào)線，通過(guò)直接偵測(cè)脈沖信號(hào)，降低不同薄膜的阻抗差異造成偵測(cè)分壓的影響。

為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下，其中圖Ia是已知提升式掃描鍵盤的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ib為圖Ia的提升式掃描鍵盤的電路的簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的按鍵式輸入裝置一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a為圖2的按鍵式輸入裝置的簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3b為圖3a的簡(jiǎn)化電路的脈沖信號(hào)波型示意圖。圖4為本實(shí)用新型的按鍵式輸入裝置一實(shí)施例的掃描方法流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將詳細(xì)參考本實(shí)用新型的示范性實(shí)施例，在附圖中說(shuō)明所述示范性實(shí)施例的實(shí)例。另外，凡可能之處，在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件/符號(hào)代表相同或類似部分。為了使薄膜式鍵盤中使用的薄膜材質(zhì)不受到限制，或無(wú)需因薄膜材質(zhì)不同，而調(diào)整微控制器提升電阻Rpu值及/或?qū)嵜芴赜|發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)用新型通過(guò)下述實(shí)施例提出一種按鍵式輸入裝置，其可利用鍵盤20內(nèi)的微控制器21對(duì)行信號(hào)線22提供脈沖信號(hào)，亦通過(guò)微控制器21直接偵測(cè)列信號(hào)線23是否傳送該脈沖信號(hào)，即可判斷出多數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2···S4中被導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)SI。由此，鍵盤20對(duì)于不同薄膜的阻抗差異，無(wú)需改變或調(diào)整微控制器，仍可快速地確認(rèn)被導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)，而達(dá)到適用于不同薄膜材料的功能。圖2是本實(shí)用新型的按鍵式輸入裝置一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，鍵盤20包括鍵盤裝置以及微控制器21。鍵盤裝置是由多條行信號(hào)線22與多條列信號(hào)線23交錯(cuò)形成一陣列，每一個(gè)交錯(cuò)處24具有一開(kāi)關(guān)(SI、S2…S4)電性耦接至相鄰的行信號(hào)線22與列信號(hào)線23，且具有多個(gè)按鍵(圖未示)對(duì)應(yīng)所述開(kāi)關(guān)。微控制器21具多個(gè)接腳(PIN,圖未示)，分別與每一條行信號(hào)線22以及列信號(hào)線23電性耦接，且微控制器21會(huì)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，并依照一預(yù)定順序依序傳送至行信號(hào)線22。特別說(shuō)明的是，與每一條行信號(hào)線22以及列信號(hào)線23電性耦接的微控制器21可以是獨(dú)立的脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置，再另外設(shè)置獨(dú)立的微控制芯片控制鍵盤20。圖3a為圖2的按鍵式輸入裝置的簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)示意圖，鍵盤20中的電路在此僅以一個(gè)關(guān)關(guān)SI為例，而其它的行信號(hào)線22、列信號(hào)線23以及開(kāi)關(guān)S2-S4均以行電阻Rcol以及列電阻Rrow表示。圖3b為圖3a的簡(jiǎn)化電路的脈沖信號(hào)波型示意圖。同時(shí)參考圖2、圖3a與圖3b,微控制器21產(chǎn)生脈沖信號(hào)(Column Pattern)PS,由行電阻Rcol端的行輸出/輸入端(Column I/O)輸入(即由微控制器21與行信號(hào)線22連接的一端，將脈沖信號(hào)PS輸入至行信號(hào)線22)后，當(dāng)開(kāi)關(guān)SI因?qū)?yīng)的按鍵受到使用者按壓，按鍵使開(kāi)關(guān)SI例如受到壓力而成為通路狀態(tài)，脈沖信號(hào)PS會(huì)經(jīng)由開(kāi)關(guān)SI傳送至列電阻Rrow由列輸出/輸入端(Row I/O)傳送至微控制器21 (即由行信號(hào)線22與微控制器21連接的一端，將傳送到列信號(hào)線23的脈沖信號(hào)PS輸入至微控制器21)，微控制器21即可偵測(cè)到列電阻Rrow上的信號(hào) (Row Signal)RS，其中信號(hào)RS會(huì)與脈沖信號(hào)PS的相位(Phase)相同。當(dāng)使用者停止按壓的按鍵，使開(kāi)關(guān)SI回恢?jǐn)嗦泛螅尚须娮鑂col端的行輸出/輸入端輸入的脈沖信號(hào)PS無(wú)法傳送至列電阻Rrow，列電阻Rrow上即不存在/傳送信號(hào)波RS，故微控制器21無(wú)法偵測(cè)到信號(hào)波RS。圖2所示的鍵盤20的掃描步驟，如圖4所示，為本實(shí)用新型一實(shí)施例的按鍵式輸入裝置的掃描方法方法流程圖。第一步驟S41，微控制器21連續(xù)地產(chǎn)生脈沖信號(hào)PS ;第二步驟S42，微控制器21依照預(yù)定順序，例如是行信號(hào)線22由左而右的順序，將脈沖信號(hào)PS傳送至行信號(hào)線22，同時(shí)微控制器21偵測(cè)每一條列信號(hào)線23是否有信號(hào)波RS ;第三步驟S43，當(dāng)微控制器21偵測(cè)到信號(hào)波RS時(shí)，微控制器21會(huì)判斷所傳送信號(hào)波RS的電壓值否達(dá)到一門檻值(threshold)，如果未達(dá)門檻值，就會(huì)回到第二步驟S42;反的，如果達(dá)到門檻值，就會(huì)進(jìn)入第四步驟S44 ;因?yàn)槲⒖刂破?1每一個(gè)接腳都會(huì)性連接到一條行信號(hào)線22以及列信號(hào)線23，所以微控制器21偵測(cè)到達(dá)門檻值的信號(hào)波RS時(shí)，第四步驟S44，即可根據(jù)傳送到哪個(gè)行信號(hào)線22時(shí)，由哪個(gè)接腳收到對(duì)應(yīng)的列信號(hào)線所傳送的信號(hào)波RS，記錄下這條行信號(hào)線與列信號(hào)線的交錯(cuò)點(diǎn)24 ;第五步驟S45，本實(shí)施例鍵盤20所有的關(guān)關(guān)SI、S2…S4正常情況均為斷路狀態(tài)，當(dāng)使用者按壓鍵盤20的按鍵后，使得與按鍵對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)SI被導(dǎo)通，所以行信號(hào)線22上的脈沖信號(hào)PS會(huì)經(jīng)由開(kāi)關(guān)SI被傳送到列信號(hào)線23成為信號(hào)波RS,因此當(dāng)微控制器21偵測(cè)到達(dá)門檻值的信號(hào)波RS時(shí)，被記錄的交錯(cuò)點(diǎn)24的開(kāi)關(guān)SI即可判斷為導(dǎo)通狀態(tài)；第六步驟S46，將導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)SI的交錯(cuò)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為地址，最后將地址的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。值得注意的是，第二步驟S42的預(yù)定順序，并不限于左而右，更可以依不同鍵盤的規(guī)格、設(shè)計(jì)或應(yīng)用，而設(shè)計(jì)不同的順序。第三步驟S43的門檻值的高低，可以依鍵盤的種類而有不同的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于靈敏度要求比較高的鍵盤裝置，門檻值較低，反的則設(shè)定較高的門檻值，避免誤判而造成誤動(dòng)作。較佳者，在設(shè)定個(gè)人計(jì)算機(jī)以及筆記型計(jì)算機(jī)使用的鍵盤的門檻值時(shí)，若將脈沖信號(hào)PS最強(qiáng)時(shí)訂為100%，將門檻值訂在該最強(qiáng)脈沖信號(hào)PS的20% -40%之間，可以提供使用者最佳的使用經(jīng)驗(yàn)；再者，當(dāng)微控制器21偵測(cè)到達(dá)門檻值的信號(hào)波RS后，可依程序設(shè)計(jì)的不同，重置(Reset)微控制器21的偵測(cè)程序，更可縮短掃描所有開(kāi)關(guān)S1、S2…S4的時(shí)間。微控制器21偵測(cè)到的信號(hào)波RS，是脈沖信號(hào)PS由行輸出/輸入端輸入后，經(jīng)行電阻Rcol、被導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)SI以及列電阻Rrow的后，再回到微控制器21，因此信號(hào)波RS的波型雖然會(huì)與脈沖信號(hào)PS的波型略有不同，但號(hào)波RS與脈沖信號(hào)PS的相位相同。
當(dāng)使用者停止按壓按鍵后，開(kāi)關(guān)SI由導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)斷路狀態(tài)，因此雖然微控制器21持續(xù)持供脈沖信號(hào)PS至行信號(hào)線22，但脈沖信號(hào)PS無(wú)法經(jīng)由開(kāi)關(guān)SI傳送至列信號(hào)線23，列電阻Rrow上即不存在/傳送信號(hào)波RS，微控制器21即無(wú)法偵測(cè)到信號(hào)波RS，計(jì)算機(jī)則停止相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作?；谏鲜觯緦?shí)用新型實(shí)施例所提出的按鍵式輸入裝置及掃描方法，利用對(duì)第一信號(hào)線提供脈沖信號(hào)，并偵測(cè)該脈沖信號(hào)是否傳送至第二信號(hào)線，通過(guò)直接偵測(cè)脈沖信號(hào)，降低不同薄膜的阻抗差異造成偵測(cè)分壓的影響。依此，本實(shí)施例所提出的按鍵式輸入裝置及掃描方法，對(duì)于不同薄膜的阻抗差異，仍可快速地即可確認(rèn)被導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例所提出的種按鍵式輸入裝置20，利用對(duì)第一信號(hào)線提供脈沖信號(hào)，并偵測(cè)該脈沖信號(hào)是否傳送至第二信號(hào)線，通過(guò)直接偵測(cè)脈沖信號(hào)，降低不同薄膜的阻抗差異造成偵測(cè)分壓的影響。由此，按鍵式輸入裝置20對(duì)于不同薄膜的阻抗差異，無(wú)需改變或調(diào)整微控制器，仍可快速地即可確認(rèn)被導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)，而達(dá)到適用于不同薄膜材料的功能。雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本案的保護(hù)范圍當(dāng)視本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種按鍵式輸入裝置，其特征在于，包括 多條第一信號(hào)線與多條第二信號(hào)線，該多條第一信號(hào)線與多條第二信號(hào)線形成一陣列，該第一信號(hào)線與第二的信號(hào)線的每一交錯(cuò)點(diǎn)具有一開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)電性耦接相鄰的該第一信號(hào)線與第二信號(hào)線； 一微控制器，具多個(gè)接腳，所述第一信號(hào)線以及所述第二信號(hào)線耦接至該微控制器。
2.如權(quán)利要求I所述的按鍵式輸入裝置，其特征在于，其中傳送于所述第一信號(hào)線的脈沖信號(hào)與該第二信號(hào)線的脈沖信號(hào)具有相同的相位。
3.如權(quán)利要求I所述的按鍵式輸入裝置，其特征在于，其中該微控制器具多個(gè)接腳，分 別與每一所述第一信號(hào)線以及所述第二信號(hào)線電性耦接。
4.如權(quán)利要求I所述的按鍵式輸入裝置，其特征在于，其中該微控制器為一脈沖信號(hào)產(chǎn)生裝置。
專利摘要一種按鍵式輸入裝置，包括鍵盤裝置以及微控制器。鍵盤裝置由多條第一信號(hào)線與多條第二信號(hào)線所形成的陣列，且任二條第一與第二條信號(hào)線的每個(gè)交錯(cuò)點(diǎn)有與相鄰信號(hào)線電性耦接的開(kāi)關(guān)，以及與開(kāi)關(guān)相對(duì)應(yīng)的按鍵。微控制器連接所述第一及第二信號(hào)線，且微控制器會(huì)產(chǎn)生一脈沖信號(hào)傳送至所述第一信號(hào)線。當(dāng)該按鍵導(dǎo)通對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)后，與導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)電性耦接的第一信號(hào)線上的脈沖信號(hào)會(huì)經(jīng)由與導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)電性耦接的第二信號(hào)線被微控制器偵測(cè)到。由此，以直接量測(cè)脈沖信號(hào)，而達(dá)到適用于不同薄膜材料的功能。
文檔編號(hào)G06F3/02GK202383602SQ20112044064
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者李彥廷, 陳興倫 申請(qǐng)人:松翰科技股份有限公司