CN101650596B - 同体点阵鼠标键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同体点阵鼠标键盘，其包括：键盘鼠标一体设备、电路微处理器MCU和键盘滑鼠算法实现模块；所述键盘滑鼠算法实现模块包括：扫描模块、分析处理模块和通信处理模块，其被嵌入到电路微处理器芯片中，并通过驱动电路微处理器工作，以使所述键盘鼠标一体设备分别具有键盘和鼠标两种功能。本发明以触摸电路技术为基础，利用触摸式按键物理电路和键盘滑鼠实现算法在触摸式键盘上实现键盘鼠标的双重功能，从而实现真正意义上的鼠标键盘一体化。

Description

同体点阵鼠标键盘

技术领域

本发明涉及数字计算机外围设备的输入输出设备，特别涉及用于大屏幕显示器或数字家用电器的鼠标键盘一体化设备。

背景技术

随着电子行业软硬件技术的迅速发展，计算机技术产品越来越迅速地走向寻常百姓的家庭，电子技术产品家电化的时代已经来临，拖着沉重的外围设备的计算机迫切需要减少或优化相应的外围设备。计算机鼠标和键盘是计算机必要的两个信息输入设备，面对日益繁多的计算机外围设备，鼠标和键盘的优化是简化计算机外围设备的关键环节。

目前的鼠标和键盘绝大多数都是以分体形式存在的，也有少部分鼠标键盘产品将鼠标和键盘合成一体，但该类键盘鼠标在内部结构上仍然是由两个不同的电子线路模块分别实现键盘和鼠标各自的电路功能，实际上是两个分立的电路元件组成的二合一产品。现有的各类鼠标和键盘不能满足大屏幕显示器用户远程操作的需求，对输入输出设备进行远程操作更需要一种全新的便携式键盘鼠标一体化设备以取代现有的键盘鼠标分立化设备。

本发明利用计算机键盘实现鼠标操作，在一个独立的电路上完成键盘和鼠标两类功能，从而实现简化设备，一体两用的计算机外设功能一个设备替代两个设备的构想，为家电产品数字化产品打下了基础。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种同体点阵鼠标键盘，其以触摸电路技术为基础，用键盘电路和软件算法在计算机键盘上实现键盘鼠标的双重功能，从而实现正真意义上的鼠标键盘一体化。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种同体点阵鼠标键盘，其包括：键盘鼠标一体化面板、触摸式按键物理电路、电路微处理器MCU和键盘滑鼠算法实现模块；所述键盘鼠标一体化面板直接粘贴在触摸式按键物理电路上，将人手按键或触摸动作传送给所述触摸式按键物理电路；所述MCU处理器通过线路感测人手触摸到的触摸式按键物理电路的任意节点，并分辨出人手对于触摸式按键物理电路是点击还是滑动；所述键盘滑鼠算法实现模块嵌入到电路微处理器芯片中，其驱动电路微处理器工作，以使所述键盘鼠标一体设备分别具有键盘和鼠标两种功能，所述键盘滑鼠算法实现模块包括：扫描模块，其负责定期扫描人手触摸按键表面节点的位置；分析处理模块，其负责判断出扫描事件是键盘事件还是鼠标事件；以及，通信处理模块，其通过有线或无线通信方式驱动触摸式按键物理电路将该按键消息发送给主机。

其中，扫描模块将扫描并记录的信息输送到分析处理模块，由分析处理模块进行分析处理，并将分析处理结果送入通信处理模块，通信处理模块将通信处理模块发送的信息通过相关协议驱动电路微处理器工作。

所述键盘鼠标一体化面板采用触摸式键盘方式，其表面整体形成一个触摸式的光滑平面或曲面；所述触摸式按键物理电路的各个按键按照包括矩阵形式和点阵形式在内的一定规则布放，并通过有线或无线方式与计算机主机进行通信；所述键盘鼠标一体化面板的键盘采用蜂鸣器发出的声音和发光二极管发出的声光形式向操作者传递操作动作信息；所述键盘鼠标一体化面板的鼠标是一种隐形滑鼠，鼠标设备处于键盘表面，键盘表面的任意区域都可以作为鼠标滑动区。

所述电路微处理器可感知人手接触到某一按键和离开这一按键，通过手指按下或抬起动作感测键盘操作；电路微处理器通过所嵌入的键盘滑鼠算法实现模块将触摸式按键物理电路上的每个节点定义为纵横位置坐标，当电路微处理器感测到人手点击了触摸式按键物理电路中的某个节点时，将对应节点的位置坐标转换为对应的按键消息，并通过有线或无线通信方式将该按键消息发送给主机，从而实现了键盘操作；

所述电路微处理器还可以感知人手接触键盘的任意位置和向任意方向上手指的移动，通过手指移动动作感知滑鼠动作。当电路微处理器感测出人手在触摸式按键物理电路中的各个节点间滑动时，则计算出不同节点位置坐标的差值，并转换为鼠标消息，通过有线或无线通信方式发送给主机，从而实现了鼠标操作。

所述扫描模块扫描并记录人手在按键表面的按下、抬起、滑动及滑动的时间间隔信息，并将按下、抬起、滑动及滑动的时间间隔信息输出到分析处理模块进行处理。

分析处理模块判断其输入数据为按键动作时，按照得到的节点编号检索出索引表中对应的按键编码，并送通信处理模块处理，具体地，分析处理模块通过输入数据判别手指对于按键的按下或抬起动作，并将手指按上或按下动作处理为按键编码消息，同时得到一个对应键值，并将该对应键值送入通信处理模块。

通信处理模块接收到分析处理模块发送的键值信息后，按照其与计算机主机的键盘处理协议，驱动电路微处理器将按键编码消息的对应键值发送给主机进行处理，从而实现键盘鼠标一体设备的键盘功能。

分析处理模块判断其输出数据为滑动动作时，即从两次扫描得到的节点检索出索引表中的两节点坐标值，计算两节点坐标值之差值并将其处理为鼠标编码消息，同时得到一个对应的鼠标移动值，并将鼠标编码信息对应的鼠标移动值发送到通信处理模块处理。

通信处理模块接收到分析处理模块发送的鼠标移动值后，按照其与计算机主机的鼠标处理协议，驱动电路微处理器将鼠标编码消息的鼠标移动值送给主机，从而实现键盘鼠标一体设备的鼠标功能。

本发明的有益效果：该键盘鼠标一体化设备与无线技术相结合制作成的无线键盘鼠标体积小，便于携带和使用，也便于休闲状态的操作；同时，该一体化无线键盘鼠标节省了一个设备的材料成本。该键上鼠标可用作家庭电器数字化操作控制器，轻巧方便地完成数字家用电器的多种操作。

附图说明

图1是根据本发明的同体点阵鼠标键盘模块结构示意图；

图2是根据本发明的触摸式按键物理电路示意图；

图3是嵌入有键盘滑鼠算法实现模块的电路微处理器的工作流程图；

图4为分析处理模块的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：本发明的同体点阵鼠标键盘也称作键上鼠标，其物理结构主要包括三个部分：触摸式按键物理电路、电路微处理器MCU、与主机通信线路。其中，电路微处理器中嵌入有键盘滑鼠算法实现模块。本发明的同体点阵鼠标键盘模块结构如图1所示。

图2是根据本发明所绘制的触摸式电路面板示意图，面板示意的是键盘按键，在键盘区域内滑动可以实现鼠标的功能。图中CY24794是处理芯片，芯片IO分别与按键K1，K2，…，Kn相连，该CY24794处理芯片将键盘点触摸和鼠标滑动触摸分别进行区分处理，并将处理得到的键盘和鼠标的操作结果通过USB连接有线方式或无线芯片方式传送到主机。

在本实施例中，触摸式按键物理电路按照矩阵形式布放；电路微处理器MCU通过线路感测人手触摸到的触摸式按键物理电路的任意节点，并可分辨出人手对于触摸式按键物理电路是点击还是滑动；在电路处理器MCU的软件中，将触摸式按键物理电路上的每个节点定义为纵横位置坐标，当电路微处理器MCU感知人手点击了触摸式按键物理电路中的某个节点时，将对应节点的位置坐标转换为对应按键消息，通过与主机通信线路发送给主机，即实现了键盘操作；当电路微处理器MCU感知人手在触摸式按键物理电路中的各个节点间滑动时，则计算出不同节点位置坐标的差值，并转换为鼠标消息，通过与主机通信线路，发送给主机，即实现了鼠标操作。

触摸式按键物理电路电路微处理器MCU的通讯方式可以采用有线方式或无线方式。

实施例2：键盘滑鼠算法实现模块嵌入到微处理器MCU中，在本实施例中，微处理器MCU采用CY24794处理芯片中，该CY24794处理芯片嵌入的键盘滑鼠算法实现模块包括：扫描模块；分析处理模块；以及通信处理模块。参照图1和图4，本实施例的嵌入有键盘滑鼠算法实现模块的CY24794处理芯片的工作流程如下：

扫描模块以毫秒级别的间隔，定时扫描并跟踪记录人手触摸按键表面的节点位置，从而感测人手在这个按键表面上的按下、抬起或滑动动作。当一次扫描得到的按下动作发生，记录下扫描得到的节点编号后；继续进行下一次扫描，若该下一次扫描得到的节点编号与上次扫描得到的节点编号不一致，则判定为滑动动作，记录为鼠标事件，同时记录下新的节点编号和两次扫描的时间间隔；若下一次扫描得到的节点编号与上次扫描得到的节点编号一致则判定为按键动作，记录为键盘事件，继续扫描感测到人手离开，即判定为抬起按键动作。所以此功能模块能够感知人手在按键表面的按下、抬起、滑动及滑动的时间间隔。

MCU存储单元预先设置每个按键节点的索引表，索引表中记录有节点编号、节点的X，Y坐标值和节点对应的按键编码等信息。当扫描功能模块完成一次扫描后，将按下、抬起、滑动及滑动的时间间隔信息发送到分析处理功能模块，分析处理模块判断其输出数据为按键动作时，按照得到的节点编号检索出索引表中对应的按键编码，并送通信处理模块处理；当分析处理模块判断其输出数据为滑动动作时，即从两次扫描得到的节点检索出索引表中的(X1、Y1)，(X2、Y2)坐标值，计算两个坐标值之差值ΔX、ΔY，将该差值ΔX、ΔY作为鼠标消息进行编码，将编码信息发送到通信处理模块处理。

通信处理模块得到发送按键编码的消息，即按照与电脑主机的键盘通信协议，将按键编码送电脑主机处理；通信处理模块得到发送鼠标编码的消息，即按照与电脑主机的鼠标通信协议，将鼠标位置移动编码送电脑主机处理。

本发明涉及的键上鼠标与无线技术结合可以制作室内无线键盘鼠标；可以制作家庭电器数字化操作控制器，完成数字家用电器的多种操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种同体点阵鼠标键盘，其特征是，包括：键盘鼠标一体化面板、触摸式按键物理电路、电路微处理器和键盘滑鼠算法实现模块；所述键盘鼠标一体化面板直接安装在触摸式物理电路上，将人手按键或触摸动作传送给所述触摸式物理电路；所述电路微处理器感测人手接触到某一按键和离开这一按键，通过手指按下或抬起动作感测键盘操作；所述电路微处理器通过所嵌入键盘滑鼠算法实现模块将触摸式按键物理电路上的每个节点定义为纵横位置坐标，当电路微处理器感测到人手点击了触摸式按键物理电路中的某个节点时，将对应节点的位置坐标转换为对应的按键消息，并通过有线或无线通信方式将该按键消息发送给主机，从而实现了键盘操作；所述电路微处理器感测人手接触键盘的任意位置和向任意方向上手指的移动，通过手指移动动作感知滑鼠动作；当电路微处理器感测出人手在触摸式按键物理电路中的各个节点间滑动时，则计算出不同节点位置坐标的差值，并转换为鼠标消息，通过有线或无线通信方式发送给主机，从而实现了鼠标操作；所述键盘滑鼠算法实现模块包括：扫描模块，其负责定期扫描人手触摸按键表面节点的位置；分析处理模块，其负责判断出扫描事件是键盘事件还是鼠标事件；以及，通信处理模块，其通过有线或无线通信方式驱动触摸式按键物理电路将按键消息发送给主机；其中，扫描模块将扫描信息输送到分析处理模块，由分析处理模块进行分析处理，并将分析处理结果送入通信处理模块，通信处理模块根据分析处理模块发送的信息，调用相关协议驱动电路微处理器工作。

2.根据权利要求1所述的一种同体点阵鼠标键盘，其特征在于，所述键盘鼠标一体化面板采用触摸式键盘方式，其表面整体形成一个触摸式的光滑平面或曲面；触摸式按键物理电路的各个按键按照包括矩阵形式和点阵形式在内的一定规则布放，并通过有线或无线方式与主机进行通信。

3.根据权利要求1所述的一种同体点阵鼠标键盘，其特征在于，所述键盘鼠标一体化面板的键盘采用蜂鸣器发出的声音和发光二极管发出的光向操作者传递操作动作信息；所述鼠标是一种隐形滑鼠，鼠标设备处于键盘表面，键盘表面的任意区域都可以作为鼠标滑动区。

4.根据权利要求1所述的一种同体点阵鼠标键盘，其特征在于，所述扫描模块扫描并记录人手在按键表面的按下、抬起、滑动及滑动的时间间隔信息，并将按下、抬起、滑动及滑动的时间间隔信息输出到分析处理模块进行处理。

5.根据权利要求1所述的一种同体点阵鼠标键盘，其特征在于，所述分析处理模块判断其输入数据为按键动作时，同时判别手指对于按键的按下或抬起动作，并将手指按上或按下动作处理为按键编码消息，同时得到一个对应键值，并将该对应键值送入通信处理模块。

6.根据权利要求5所述的一种同体点阵鼠标键盘，其特征在于，通信处理模块接收到分析处理模块发送的所述对应键值后，按照其与计算机主机的键盘处理协议，驱动电路微处理器将所述对应键值发送给主机进行处理，从而实现同体点阵鼠标键盘的键盘功能。

7.根据权利要求1所述的一种同体点阵鼠标键盘，其特征在于，所述分析处理模块判断其输入数据为滑动动作时，即从两次扫描得到的节点检索出索引表中的两节点坐标值，计算两节点坐标值之差值并将其处理为鼠标编码消息，同时得到一个对应的鼠标移动值，并将鼠标编码信息对应的鼠标移动值发送到通信处理模块处理。

8.根据权利要求7所述的一种同体点阵鼠标键盘，其特征在于，通信处理模块接收到分析处理模块发送的鼠标移动值后，按照其与计算机主机的鼠标处理协议，驱动电路微处理器将所述鼠标移动值送给主机，从而实现同体点阵鼠标键盘的鼠标功能。

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