專利名稱：移動站中的按鍵傳感器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及移動站，更具體地，涉及移動站中的按鍵傳感。
(2)背景技術移動站(例如，移動電話)使用一個按鍵矩陣。圖1是一幅電路圖，圖示說明了一個現(xiàn)有技術的按鍵矩陣系統(tǒng)。圖2是一幅線路圖，圖示說明了現(xiàn)有技術按鍵矩陣系統(tǒng)中一個按鍵的操作。
參見圖1和圖2，需要許多通用輸入/輸出(GPIO)引腳以實現(xiàn)移動站功能，但是，由于分配給移動站的芯片集的GPIO引腳個數(shù)有限，就可能導致新功能可用的GPIO引腳不足。
參見圖1，按鍵傳感可以通過根據(jù)按鍵矩陣系統(tǒng)的簡單按鍵的組合來識別。因此，需要許多GPIO引腳。在圖1所描述的實施例中，使用了11個GPIO引腳(KYPD[1]、[3]、[5]、[7]、[9]、[11]、[13]、[15]、[17]、[19]、ON_SW)構成25個按鍵(END/PWA、PF1、OK、PF2、SND、M、[]、CLR、UP、DOWN、LEFT、RIGHT、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、*、#、...)。
參見圖2，描述了按鍵操作的原理。當“Keysense_int”被感應，中央處理單元(CPU)通過“KEYSENSE_READ”線在GPIO引腳中檢查KYPD[1]、[3]、[5]、[7]和[9]。按鍵掃描線KYPD[11]、[13]、[15]、[17]和[19]按順序一個接一個地被調(diào)至“低”。這種操作相當于一次掃描過程。相應地感應到當“Keysense_int”調(diào)至“低”時按下的按鍵。
在接近的現(xiàn)有技術中，用于實現(xiàn)新功能的專用按鍵(例如，專用的照相機按鍵等)必須被分配給數(shù)字鍵、字符鍵以及/或者方向鍵。然而，由于可被分配給移動站芯片集的GPIO引腳個數(shù)有限，就可能導致對于新的移動站功能GPIO引腳不足。
(3)發(fā)明內(nèi)容相應地，本發(fā)明針對移動站中的按鍵傳感，其充分消除了由現(xiàn)有技術的限制和缺陷引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供使用一實用按鍵矩陣的按鍵傳感。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種按鍵傳感，可以減少通用輸入/輸出(GPIO)引腳的分配以使移動站能實現(xiàn)更多功能。
本發(fā)明的其它的優(yōu)勢、目的和特征將在之后的描述中分別闡明，并且部分對于本領域普通技術人員而言是明顯的，可通過之后的檢閱或者從本發(fā)明的實施中學到。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)勢可以通過說明書和權利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構來理解并獲得。
為了得到這些目的和其它優(yōu)勢并符合本發(fā)明的目的，正如此處實施以及廣泛地描述的，在一個實施例中，移動站中的按鍵傳感裝置包括一個有許多按鍵的鍵盤，以及一個有效地耦合到鍵盤的按鍵中斷塊，適合從鍵盤接收按鍵中斷值。按鍵傳感裝置還包括一個有效地耦合到鍵盤的按鍵位檢測單元，適合從鍵盤接收電壓值。按鍵傳感裝置還包括一個有效地耦合到按鍵中斷塊和按鍵位檢測單元的處理單元，適合響應于按鍵中斷塊對按鍵中斷值的接收而感應電壓值。
按鍵傳感裝置可以進一步包括適合存儲按鍵值的按鍵值表，其中處理單元適合將電壓值與按鍵值表中所存儲的按鍵值作比較以識別鍵盤上眾多按鍵中被按下的按鍵。電壓值可以是一個具有預設位長的二進制值。
鍵盤上眾多按鍵中的一個按鍵可以包括一個外部電極，適合任選地提供電氣接地。按鍵還可包括多個布置在外部電極內(nèi)部的線狀電極，任選地在電氣上與外部電極斷開。按鍵還可包括一個布置在外部電極和多個線狀電極附近的圓頂頁片(dome sheet)，適合響應于按鍵的按壓而在外部電極和多個線狀電極之間提供電氣連接。
按鍵傳感裝置可以進一步包括有效地耦合到多個線狀電極中的第一線狀電極的一個按鍵中斷線，適合響應于按鍵的按壓而輸出對應于按鍵中斷值的電壓值。按鍵傳感裝置可以進一步包括多個位線，各自分別耦合于多個線狀電極中除第一線狀電極以外的一個不同的線狀電極，適合實現(xiàn)位操作。按鍵傳感裝置可以進一步包括第一電壓影響(voltage-impression)上拉電阻器，適合提供一個對應于按鍵中斷值的電阻，以及多個第二電壓影響上拉電阻器使用與提供對應于電壓值的電阻。第一電壓影響上拉電阻器可以和按鍵中斷線并聯(lián)。多個第二電壓影響上拉電阻器可以和多條位線中相應的一條位線并聯(lián)。按鍵位檢測單元可以響應于按鍵的按壓而接收來自多個第二電壓影響上拉電阻器的電壓值。
在另一個實施例中，適用于移動站的按鍵包括一個外部電極，適合任選地提供電氣接地，以及布置于外部電極內(nèi)部的多個線狀電極，任選地在電氣上與外部電極斷開。按鍵還可包括一個布置在外部電極和多個線狀電極附近的圓頂頁片，適合響應于按鍵的按壓而在外部電極和多個線狀電極之間提供電氣連接。
在又一個實施例中，具有一個有多個按鍵的鍵盤的移動站中的按鍵傳感方法包括響應于按鍵的按壓而從鍵盤接收按鍵中斷值，以及響應于鍵盤輸出按鍵中斷值而從鍵盤接收電壓值。該方法還包括將電壓值與所存儲的按鍵值作比較，以及根據(jù)電壓值與所存儲的按鍵值所作的比較來識別按下的按鍵。電壓值可以是一個具有預設位長的二進制值。所存儲的按鍵值可以被存儲在按鍵值表中。
本發(fā)明的前述的和其它的目的、特征、方面和優(yōu)勢通過之后本發(fā)明的詳細說明，并結(jié)合附圖，將變得更明顯?？梢岳斫獾氖潜景l(fā)明的之前的總體描述與之后的詳細描述都是示例和解釋，并將提供正如本發(fā)明所要求保護的、進一步的解釋。
(4)


所包含的附圖提供對發(fā)明的進一步理解，合并在此構成本申請的一部分，圖示說明了本發(fā)明的實施例，與說明書一起有助于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是一幅電路圖，圖示說明了一個現(xiàn)有技術的按鍵矩陣系統(tǒng)。
圖2是一幅線路圖，圖示說明了現(xiàn)有技術按鍵矩陣系統(tǒng)中一個按鍵的操作。
圖3是一幅線路圖，圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的按鍵。
圖4是一幅方框圖，圖示說明了一個根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于按鍵傳感的解碼器模塊。
(5)具體實施方式
現(xiàn)在會給出詳細的本發(fā)明的較佳實施例的參照，在附圖中圖示說明了該實施例的例子。在任何可能的地方，相同的標記數(shù)字會使用在整個附圖中表示相同的或相似的部件。
圖3是一幅線路圖，圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的按鍵315。
參見圖3，按鍵可以包含在一個鍵盤中，并且又包含在一個按鍵傳感裝置中。按鍵包括一個作為接地的外部電極335、外部電極內(nèi)互相斷開的線狀電極345、分別連接至線狀電極的位線355、以及按鍵中斷線365。
圖3顯示了一個示例性的按鍵，該按鍵具有四條位線位0、位1、位2和位3、以及一條按鍵中斷線按鍵中斷0。按鍵315使用位線位0、位1、位2和位3來實現(xiàn)位操作。按鍵315向每條位線提供一個內(nèi)部上拉電阻器用于電壓影響。此外，為按鍵中斷線提供了一個內(nèi)部上拉電阻器用于規(guī)定按鍵中斷的電壓影響。在這種情況下，一個電壓影響的內(nèi)部上拉電阻器可以和相應的位線并聯(lián)。另外，用于按鍵中斷的電壓影響的內(nèi)部上拉電阻器可以和相應的按鍵中斷線并聯(lián)。雖然本發(fā)明所描述的是使用內(nèi)部上拉電阻器，然而外部上拉電阻器也是可以使用的。
線狀電極345之一可連接至按鍵中斷線365，而其余的線狀電極345一一對應地連接至位線355。
按鍵315還可以包括一個圓頂頁片。圓頂頁片在按下按鍵時提供外部電極335和線狀電極345之間的接觸。也就是說，當一個按鍵被按下時，圓頂頁片就被按下，且被按下的圓頂頁片使外部電極與線狀電極相接觸。
這樣，在按鍵中斷的電壓影響內(nèi)部上拉電阻器上放置一個負載，使得和相應按鍵中斷值(例如，按鍵中斷O)相對應的電壓被輸出。此外，在每個電壓影響內(nèi)部上拉電阻器上放置一個負載，且輸出一個電壓值(例如，一個具有規(guī)定位長的二進制值)。為此，線狀電極345之一連接至按鍵中斷線365，其余的線狀電極345一一對應地連接至位線355。各具有例如4位長的二進制電壓值可通過電壓影響內(nèi)部上拉電阻器來輸出。在這種情況下，可以生成十六個不同的按鍵值。
下面將進一步描述生成十六個不同按鍵值的過程。如果圓頂頁片開始沒有被按下，按鍵中斷引腳按鍵中斷0的電壓值是“高”而每個位線位0、位1、位2和位3的值都為“高”。然而，如果圓頂頁片被按下，即按鍵被按下，則連接至按鍵中斷線365的線狀電極和其余一一對應地連接至位線355的線狀電極345都與外部電極335發(fā)生接觸。按鍵中斷引腳按鍵中斷0的電壓值降至“低”。
圖4是一幅方框圖，圖示說明了一個根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于按鍵傳感的解碼器模塊。
參見圖4，如CPU 12這樣的處理單元辨認出按鍵315(例如，圓頂頁片)被按下并檢查由每個位線位0、位1、位2和位3輸入的每一線電壓值。具有4位長的二進制值由位線輸入的電壓值的組合而得。
下面的表1顯示了一張較佳的按鍵值表。參見表1，當分別連到位線位0、位1、位2和位3的線狀電極和作為接地電極的外部電極接觸時，可由通過位線輸出的電壓值生成不同的各具有4位長的二進制值。這種操作可通過配置和位線并聯(lián)的內(nèi)部上拉電阻器的不同值來實現(xiàn)。
例如，當圓頂頁片被按下時，如果第一條位線位0的內(nèi)部上拉電阻器上的電壓值為“低”，并且如果第二條至第四條位線位1至位3的各個內(nèi)部上拉電阻器上的電壓值為“高”，則位線輸出電壓值的組合變成“低、高、高、高”，對應于二進制值“1、0、0、0”。
因此，圖4所述的CPU 12辨認出位線位0至位3輸入的每一線電壓值，然后在表1的按鍵值表中搜索對應于辨認出的二進制值的按鍵值。這樣，CPU 12根據(jù)下面的表1中所示的按鍵值表來確定被按下的按鍵的當前值。
表1
儲存在按鍵值表(例如，表1)中的按鍵值分別由被提供給按鍵四條位線的內(nèi)部上拉電阻器的電阻來確定。具體地，如表1所示，按鍵值分別對應于4位二進制值。依次地，第一條位線位0的內(nèi)部上拉電阻器上的電壓值表示4位二進制值的最高有效位，第二條位線位1的內(nèi)部上拉電阻器上的電壓值表示第二位，第三條位線位2的內(nèi)部上拉電阻器上的電壓值表示第三位，而第四條位線位3的內(nèi)部上拉電阻器上的電壓值表示最低有效位。因此，4位二進制值可代表十六個按鍵值。CPU 12可通過參考按鍵值表相應地確定十六個按鍵值中的一個。此外，在圖4中顯示了一個解碼器模塊11，它使得可以通過位操作來識別和感應和按鍵值表(例如，表1)中的值相對應的按鍵值。
按鍵傳感裝置可包括如圖3所示的按鍵、用于獲取和按鍵的按鍵中斷值相對應的電壓值以提供給CPU 12的按鍵中斷塊13、按鍵位檢測單元，比如用于從按鍵的位線獲取電壓值的按鍵位ALU(運算和邏輯單元)11a、以及用于存儲和按鍵位線的電壓值相對應的按鍵值(例如，4位二進制值)的按鍵值表11b。按鍵傳感裝置可進一步包括用于辨認按鍵值的CPU 12。
當感應到按鍵中斷塊13所提供的按鍵中斷值時，CPU 12通過與解碼器模塊11共同工作來辨認按下的按鍵。為此，可以向CPU 12提供來自按鍵位ALU 11a的按鍵位線的電壓值。接著CPU 12使用所提供的電壓值在按鍵值表11b中搜索相應的按鍵值。這樣，CPU 12則可能辨認出被按下按鍵的當前值。
簡單地說，CPU 12可如下文所描述的辨認被按下的按鍵。當從按鍵獲取按鍵中斷值時，CPU 12可讀取分別被提供給位線的內(nèi)部上拉電阻器上的電壓值。這種操作可以通過使用按鍵位ALU 11a來實現(xiàn)。CPU 12隨即通過參考按鍵值表，將具有通過所讀取電壓值確定的規(guī)定位長的二進制值和多個先前存儲的按鍵值作比較。CPU 12接著使用比較結(jié)果識別對應于二進制值的按鍵值。例如，如果按鍵中斷按鍵中斷0的值(例如，電壓電平)從“高”降至“低”(高→低)，且如果位線位0至位3的電壓值對應于“1、1、0、0”，則CPU 12會在按鍵值表中辨認出對應于“1100”的按鍵“12”。
本發(fā)明的按鍵傳感還可結(jié)合其它數(shù)量的按鍵值而使用，例如25或32，這些數(shù)量的按鍵值是由用于電壓影響的內(nèi)部上拉電阻器通過輸出和具有至少5位長的二進制值相對應的電壓值而生成的。這種配置可由，例如調(diào)節(jié)位線、內(nèi)部上拉電阻器和線狀電極的數(shù)量來實現(xiàn)。
在一個實施例中，移動站中的按鍵傳感裝置包括一個具有多個按鍵的鍵盤和一個適合從鍵盤接收按鍵中斷值的、有效地耦合到鍵盤的按鍵中斷塊。按鍵傳感裝置還包括有效地耦合到鍵盤的按鍵位檢測單元，適合從鍵盤接收電壓值。按鍵傳感裝置還包括有效地耦合到按鍵中斷塊和按鍵位檢測單元的處理單元，適合響應于按鍵中斷塊對按鍵中斷值的接收而感應電壓值。
按鍵傳感裝置可進一步包括適合存儲按鍵值的按鍵值表，其中處理單元適合將電壓值與存儲在按鍵值表中的按鍵值作比較以識別鍵盤的多個按鍵中被按下的按鍵。電壓值可以是一個具有預設位長的二進制值。
鍵盤的多個按鍵中的一個按鍵可包括一個適合任選地提供電氣接地的外部電極。按鍵還可包括多個布置在外部電極內(nèi)部的線狀電極，任選地在電氣上與外部電極斷開。按鍵還可包括布置在外部電極和多個線狀電極附近的圓頂頁片，適合響應于按鍵的按壓而在外部電極和多個線狀電極之間提供電氣連接。
按鍵傳感裝置可進一步包括有效地耦合到多個線狀電極中的第一線狀電極的按鍵中斷線，適合響應于按鍵的按壓而輸出對應于按鍵中斷值的電壓值。按鍵傳感裝置可進一步包括多條位線，各自分別耦合于多個線狀電極中除第一線狀電極以外的一個不同的線狀電極，適合實現(xiàn)位操作。按鍵傳感裝置可進一步包括第一電壓影響上拉電阻器，適合提供對應于按鍵中斷值的電阻，以及多個第二電壓影響上拉電阻器，適合提供對應于電壓值的電阻。第一電壓影響上拉電阻器可以和按鍵中斷線并聯(lián)。多個第二電壓影響上拉電阻器可以和多條位線中相應的一條位線并聯(lián)。按鍵位檢測單元可以響應于按鍵的按壓而接收來自多個第二電壓影響上拉電阻器的電壓值。
在另一個實施例中，適用于移動站的按鍵包括一個適合任選地提供電氣接地的外部電極，以及布置于外部電極內(nèi)部的多個線狀電極，任選地在電氣上與外部電極斷開。按鍵還可包括一個布置在外部電極和多個線狀電極附近的圓頂頁片，適合響應于按鍵的按壓而在外部電極和多個線狀電極之間提供電氣連接。
在又一個實施例中，具有一個包含多個按鍵的鍵盤的移動站中的按鍵傳感方法包括響應于按鍵的按壓而從鍵盤接收按鍵中斷值，以及響應于鍵盤輸出按鍵中斷值而從鍵盤接收電壓值。該方法還包括將電壓值與按鍵值表中所存儲的按鍵值作比較，以及根據(jù)電壓值與所存儲的按鍵值所作的比較來識別被按下的按鍵。電壓值可以是一個具有預設位長的二進制值。所存儲的按鍵值可以儲存在按鍵值表中。
雖然本發(fā)明參照移動站來描述，但該最佳實施例也可使用于任何便攜式電子設備中。
對本領域的技術人員而言，顯然在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下可做各種修改和變化。這樣，本發(fā)明的意圖是將本發(fā)明所提出的修改和變化及其等價皆覆蓋在所附權利要求書的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種移動站中的按鍵傳感裝置，所述按鍵傳感裝置包括有許多按鍵的鍵盤；有效地耦合到鍵盤的按鍵中斷塊，適合從鍵盤接收按鍵中斷值；有效地耦合到鍵盤的按鍵位檢測單元，適合從鍵盤接收電壓值；以及有效地耦合到按鍵中斷塊和按鍵位檢測單元的處理單元，適合響應于按鍵中斷塊對按鍵中斷值的接收而感應電壓值。
2.如權利要求1所述的按鍵傳感裝置，進一步包括適合存儲按鍵值的按鍵值表，其中處理單元適合將電壓值與按鍵值表中所存儲的按鍵值作比較以識別鍵盤上眾多按鍵中被按下的按鍵。
3.如權利要求1所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，所述電壓值是一個具有預設位長的二進制值。
4.如權利要求1所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，鍵盤上眾多按鍵中的一個按鍵包括適合任選地提供電氣接地的外部電極；布置在外部電極內(nèi)部的多個線狀電極，任選地在電氣上與外部電極斷開；以及布置在外部電極和多個線狀電極附近的圓頂頁片，適合響應于按鍵的按壓而在外部電極和多個線狀電極之間提供電氣連接。
5.如權利要求4所述的按鍵傳感裝置，進一步包括有效地耦合到多個線狀電極中的第一線狀電極的一個按鍵中斷線，適合響應于按鍵的按壓而輸出對應于按鍵中斷值的電壓值。
6.如權利要求5所述的按鍵傳感裝置，進一步包括多個位線，各自分別耦合于多個線狀電極中除第一線狀電極以外的一個不同的線狀電極，適合實現(xiàn)位操作。
7.如權利要求6所述的按鍵傳感裝置，進一步包括第一電壓影響上拉電阻器，適合提供對應于按鍵中斷值的電阻；以及多個第二電壓影響上拉電阻器，適合提供對應于電壓值的電阻。
8.如權利要求7所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，所述第一電壓影響上拉電阻器和按鍵中斷線并聯(lián)。
9.如權利要求8所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，所述多個第二電壓影響上拉電阻器和多條位線中相應的一條位線并聯(lián)。
10.如權利要求9所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，所述按鍵位檢測單元響應于按鍵的按壓而接收來自多個第二電壓影響上拉電阻器的電壓值。
11.一種用于移動站中的按鍵，所述按鍵包括適合任選地提供電氣接地的外部電極；布置于外部電極內(nèi)部的多個線狀電極，任選地在電氣上與外部電極斷開；以及布置在外部電極和多個線狀電極附近的圓頂頁片，適合響應于按鍵的按壓而在外部電極和多個線狀電極之間提供電氣連接。
12.如權利要求11所述的按鍵，進一步包括有效地耦合到多個線狀電極中的第一線狀電極的一個按鍵中斷線，適合響應于按鍵的按壓而輸出對應于按鍵中斷值的電壓值。
13.如權利要求12所述的按鍵，進一步包括多個位線，各自分別耦合于多個線狀電極中除第一線狀電極以外的一個不同的線狀電極，適合實現(xiàn)位操作。
14.如權利要求13所述的按鍵，進一步包括第一電壓影響上拉電阻器，適合提供對應于按鍵中斷值的電阻；以及多個第二電壓影響上拉電阻器，適合提供對應于電壓值的電阻。
15.如權利要求14所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，所述第一電壓影響上拉電阻器和按鍵中斷線并聯(lián)。
16.如權利要求15所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，所述多個第二電壓影響上拉電阻器和多條位線中相應的一條位線并聯(lián)。
17.如權利要求16所述的按鍵傳感裝置，其特征在于，所述電壓值是一個具有預設位長的二進制值。
18.具有一個有多個按鍵的鍵盤的移動站中的一種按鍵傳感方法，所述方法包括響應于按鍵的按壓而從鍵盤接收按鍵中斷值；響應于鍵盤輸出按鍵中斷值而從鍵盤接收電壓值；將電壓值與按鍵值表中所存儲的按鍵值作比較；以及根據(jù)電壓值與所存儲的按鍵值所作的比較來識別按下的按鍵。
19.如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述電壓值是一個具有預設位長的二進制值。
20.如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述存儲的按鍵值可以被存儲在按鍵值表中。
全文摘要
一種移動站中的按鍵傳感裝置包括有許多按鍵的鍵盤，以及有效地耦合到鍵盤的按鍵中斷塊，適合從鍵盤接收按鍵中斷值。該按鍵傳感裝置還包括有效地耦合到鍵盤的按鍵位檢測單元，適合從鍵盤接收電壓值。該按鍵傳感裝置還包括有效地耦合到按鍵中斷塊和按鍵位檢測單元的處理單元，適合響應于按鍵中斷塊對按鍵中斷值的接收而感應電壓值。該按鍵傳感裝置可進一步包括適合存儲按鍵值的按鍵值表，其中處理單元適合將電壓值與按鍵值表中所存儲的按鍵值作比較以識別鍵盤上眾多按鍵中被按下的按鍵。電壓值可以是一個具有預設位長的二進制值。
文檔編號H04Q7/32GK1760809SQ20051011632
公開日2006年4月19日 申請日期2005年10月13日 優(yōu)先權日2004年10月13日
發(fā)明者金東峰 申請人:Lg電子株式會社