CN101493728A - 能够识别组合键的线控按键检测识别装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用在终端设备上能够识别组合键的线控按键检测识别装置及方法，能够解决利用很少的信号线不能检测和识别较多数量的线控按键及组合键的技术问题。本发明通过适当选择电阻，使各按键及按键电阻形成的分支电路之间形成并联电路，在检测端获得可区分的检测电压，再结合比较器、模数转换器和基带处理器的软件操作，在硬件没有增加成本的情况下，达到检测和识别多个线控按键和组合键的目的。
Description
技术领域
本发明涉及终端产品的一种线控按键检测识别装置及方法，尤其涉及一种应用在终端设备上能够识别组合键的线控按键检测识别装置及方法。
背景技术
目前，在手机、mp3播放器等终端设备上实现线控的需求很多，例如手机产品的线控耳机，一般要求能通过线控接听/挂断电话；在支持FM功能的手机上，要求能够通过线控耳机搜台、调整音量、静音等；在音乐手机上则要求能够通过线控耳机实现音频播放的快进/快退、停止、暂停、音量调整等。为了满足上述需求，在线控耳机上设置4～6个线控按键，已经相当常见，使用线控方式可以大大提高终端产品操作的方便性，因此，受到用户的欢迎，很多手机厂商甚至把耳机具有线控功能作为一种标准配置。
实现线控的难点在于，耳机接口信号比较少，除去麦克信号、左右声道音频信号、电源信号等，留给按键检测和识别的信号线很有限，不可能再为耳机设计矩阵扫描式的按键电路。而且，耳机本身有限的几何空间也不允许这样做。业界目前采用过的一种比较先进的线控按键检测识别电路，如图1.1所示，是采用分级串联的电阻，配合比较器和模/数转换器实现。这种电路只使用一根信号线、少量的元器件就可以实现多个线控键的检测和识别，成本很低，但是它不能识别组合按键，例如当S2按下时，在检测端C1上得到的电压是电阻R0，R5，R6分压的结果。这跟S1和S2同时按下C1上得到的电压没有任何区别。基带处理器只能把这种情况识别为S2按下，这就大大减少了能够识别的线控按键数量。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种应用于终端设备上，能够识别组合键的线控按键检测识别装置，以解决利用很少的信号线不能检测和识别出数量很多的线控按键及组合键的技术问题。为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种能够识别组合键的线控按键检测识别装置，包括：
电源偏置电路，用于给按键电路提供工作电压，并为比较电路提供恒定的直流偏置电压；
一个或多个按键电路，用于在不同按键被按下时为检测端提供不同的检测电压；
比较电路，用于电压比较，在有按键按下时给按键识别电路提供中断信号；
模/数转换电路，用于把检测电压从模拟量转换成按键识别电路能够处理的数字量；
按键识别电路，用于响应所述比较电路传送的中断信号，并进行按键识别；
所述多个按键电路并联后正极端与所述电源偏置电路连接，其公共连接点作为所述检测端为所述模/数转换电路及比较电路提供输入。
进一步地，所述按键电路由按键和电阻串联后组成，其正极端分别与电源偏置电路、比较电路的同相输入端、模/数转换电路的输入端相连，另一端接地。
进一步地，所述电源偏置电路由电源分压电阻，电源偏置电路组成，所述电源偏置电路提供的偏置电压与比较电路的反相端连接，分压电阻的一端与电源相连，一端分别与所述按键电路正极端及比较电路的反相输入端相连接。
进一步地，所述模/数转换电路由模数转换器和滤波电容组成，所述模数转换器的输入端分别与所述滤波电容的正极端、所述按键电路正极端和电源分压电阻的负极端相连接，所述滤波电容负极端接地，所述模数转换器的输出端通过数据/控制总线接按键识别电路。
进一步地，所述比较电路由比较器构成，所述比较器的同相端与所述电源分压电阻的负极端相连，反相端接所述电源偏置电路提供的偏置电压，输出端接所述按键识别电路的中断输入端口。
本发明的另一目的是提供一种能够识别组合键的线控按键检测识别方法，为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种能够识别组合键的线控按键检测识别方法，包括如下步骤：
A、按键识别电路等待比较电路的中断信号，当有按键按下时，比较电路产生中断信号，由按键识别电路执行中断服务程序；
B、由按键识别电路启动模/数转换，获得被按下单个按键或组合键所对应数字量；
C、按键识别电路查找键值表，获得所述数字量对应的键值，送上层应用处理。
进一步地，步骤C中所述的数字量与被按下按键所在按键电路形成的总阻值相对应，所述键值表保存了单个按键及组合键的数字量与键值的对应关系。
进一步地，所述按键电路由按键和电阻串联形成。
进一步地，步骤B中还包括消抖和对所述数字量进行平滑处理的步骤。
本发明所述装置与其它同类型装置相比，明显的优点是：在不增加任何硬件成本的基础上，增加组合键的识别功能，软件上的修改也比较少。
附图说明
图1为一与本发明最接近的现有技术的实施电路图；
图2为本发明电路的逻辑组成方框图；
图3为本发明一具体实施例的电路图；
图4示出发明检测和识别线控按键的方法与过程。
具体实施方式
本发明的核心思想是，适当选择电阻，使各按键及按键电阻形成的分支电路之间形成并联电路，在检测端形成可以区分的检测电压，再结合比较器、模数转换器和基带处理器的软件操作，在硬件上没有增加成本的情况下，实现检测和识别多个线控按键和组合键的功能。
图2示出了本发明实施例的电路结构方框图，本发明所述装置在电路上由以下五部分组成：
(1)电源偏置电路101，由电源和电源分压电阻串联构成，用于给线控按键串联电阻提供工作电压，并为比较电路反相输入端提供恒定的直流偏置电压。
(2)按键电路102、103、104...等，由按键和按键上的串联电阻构成，用于在不同按键、不同按键组合被按下时，在检测端分得不同的电压。
(3)比较电路105，用于电压比较，在有按键按下时给按键识别电路提供中断信号。
(4)模/数转换电路106，用于把检测端的分压从模拟量转换成按键识别电路能够处理的数字量。
(5)按键识别电路107，用于响应中断信号，按键消抖，识别键值。并完成通话、数据业务等其他原有功能。
其中106、107为终端设备原有的器件，106通常集成在107中。
附图3为本发明一具体实施例电路图，串联在电源上的电阻R0是定值，串联在各个按键上的电阻R3、R4、R5等阻值各不相同。例如1号按键S1串联电阻为1k，2号按键为S2串联电阻为2k，3号按键S3串联电阻为5k。所有按键的公共端作为信号检测端，检测信号连接到A/D和比较器的同相端，比较器的反相端接由R1和R2构成的偏置电路提供的固定偏置电压，比较器的输出接基带处理器的中断输入端。当某一个按键按下时，串联在电源上的电阻和串联在按键上的电阻构成一条回路，检测端会分得一个稳定的直流电压，该电压的值与串联在按键上的电阻值有关。当多个按键同时按下，即按下组合键时，被按下的多个按键的串联电阻形成并联电路，此时检测端上的分压与被按下的按键有关，组合不同，分压不同。例如，当S1按下时，R0和R3构成串联方式，在检测断得到的电压(键值)是R0和R3分压的结果。如果S1和S2都按下，则R3和R4并联再和R0串联(即混联)分压，检测端得到的电压和前面的情况是不同的，即键值是不同的。如果单独按下S2，则R0和R4串联分压，检测端得到的电压和前面两种情况都是不同的。如果同时按下S1、S2和S3，则检测端得到的电压为0V，不同于前面的三种情况。依此类推，只要合理选择R3，R4，R5......Rn的值，就能保证不同的按键/组合按键按下时，在检测端得到不同的电压，因此本发明所述的电路可以识别组合按键。当没有按键按下时，检测端应为电源电压，该电压略高于比较电压，比较器U1输出为高电平。当有任何按键(一个或多个)按下时，检测端分压低于比较电压，比较器输出低电平，基带处理器U3引起一次中断，基带处理器被中断后，在中断处理程序中调用按键识别程序，对比较器输出进行按键消抖处理，待按键稳定后，启动A/D，并对采集到的键值数据进行平滑处理，识别出单个按键或组合键。
图3给出本发明的一种具体的电路图。包括以下元件：
电源Vcc和元件R0构成了电源偏置电路，为线控耳机上由按键以及与按键串接的电阻(S1、R3)、(S2、R4)、(S3、R5)构成的并联按键电路提供电源。S1～S3的公共端即为检测端，该信号同时输入到比较器U1(该实施例中使用LMC7215)的同相端和模/数转换器U2(该实施例中使用AD574)的模拟信号输入端。U1的反相端偏置电压，由R1和R2构成的串联电路提供。U2在基带处理器U3(该实施例中使用QSC6030)的控制下工作，在收到U1输出的中断信号后，进入中断处理程序，启动U3完成模/数转换，读取键值。电容C1的作用在于对检测端进行滤波，提高稳定性。
图4给出本发明检测和识别线控按键的方法与过程图。包括以下步骤：
步骤301，当有按键(单个按键或组合键)按下时，比较器将产生一个中断，迫使基带处理器进入中断服务程序；
步骤302，基带处理器延时判断比较器输出电平，消除由于按键抖动造成的误检测。如果检测到的是有效的按键按下，转步骤303，对于虚假的按键操作，转步骤306；
步骤303：基带处理器启动数次模/数转换，将检测端模拟信号转换成数字量，对这些数字量进行平滑处理，以得到稳定的键值；
步骤304，查找键值表，将步骤303对应的数字量转换成对应的键值，所述键值即为上层软件所能识别的按键识别码；
步骤305，终端设备根据键值进行相应的处理(如音乐快进、接听/挂断电话等等、或给相关的软件模块发送消息、命令、置标志位等......)；
步骤306，退出中断服务处理程序。
本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1、一种能够识别组合键的线控按键检测识别装置，包括：
电源偏置电路，用于给按键电路提供工作电压，并为比较电路提供恒定的直流偏置电压；
一个或多个按键电路，用于在不同按键被按下时为检测端提供不同的检测电压；
比较电路，用于电压比较，在有按键按下时给按键识别电路提供中断信号；
模/数转换电路，用于把检测电压从模拟量转换成按键识别电路能够处理的数字量；
按键识别电路，用于响应所述比较电路传送的中断信号，并进行按键识别；
其特征在于，所述多个按键电路并联后正极端与所述电源偏置电路连接，其公共连接点作为所述检测端为所述模/数转换电路及比较电路提供输入。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述按键电路由按键和电阻串联后组成，其正极端分别与电源偏置电路、比较电路的同相输入端、模/数转换电路的输入端相连，另一端接地。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源偏置电路由电源分压电阻，电源偏置电路组成，所述电源偏置电路提供的偏置电压与比较电路的反相端连接，分压电阻的一端与电源相连，一端分别与所述按键电路正极端及比较电路的反相输入端相连接。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述模/数转换电路由模数转换器和滤波电容组成，所述模数转换器的输入端分别与所述滤波电容的正极端、所述按键电路正极端和电源分压电阻的负极端相连接，所述滤波电容负极端接地，所述模数转换器的输出端通过数据/控制总线接按键识别电路。
5、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述比较电路由比较器构成，所述比较器的同相端与所述电源分压电阻的负极端相连，反相端接所述电源偏置电路提供的偏置电压，输出端接所述按键识别电路的中断输入端口。
6、一种能够识别组合键的线控按键检测识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、按键识别电路等待比较电路的中断信号，当有按键按下时，比较电路产生中断信号，由按键识别电路执行中断服务程序；
B、由按键识别电路启动模/数转换，获得被按下单个按键或组合键所对应数字量；
C、按键识别电路查找键值表，获得所述数字量对应的键值，送上层应用处理。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤C中所述的数字量与被按下按键所在按键电路形成的总阻值相对应，所述键值表保存了单个按键及组合键的数字量与键值的对应关系。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述按键电路由按键和电阻串联形成。
9、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B中还包括消抖和对所述数字量进行平滑处理的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |