CN102354265A - 按键检测装置及方法 - Google Patents

按键检测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102354265A
CN102354265A CN2011101776459A CN201110177645A CN102354265A CN 102354265 A CN102354265 A CN 102354265A CN 2011101776459 A CN2011101776459 A CN 2011101776459A CN 201110177645 A CN201110177645 A CN 201110177645A CN 102354265 A CN102354265 A CN 102354265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
module
button
gauge tap
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101776459A
Other languages
English (en)
Inventor
谢承华
刘建
汪宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
APEXONE MICROELECTRONICS Co Ltd
Apexone Microelectronics Ltd
Original Assignee
APEXONE MICROELECTRONICS Co Ltd
Apexone Microelectronics Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by APEXONE MICROELECTRONICS Co Ltd, Apexone Microelectronics Ltd filed Critical APEXONE MICROELECTRONICS Co Ltd
Priority to CN2011101776459A priority Critical patent/CN102354265A/zh
Publication of CN102354265A publication Critical patent/CN102354265A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)

Abstract

一种按键检测装置,包括按键电阻模块、电阻扫描模块、比较器、电流镜、内阻校正模块及控制判别模块,其中内阻校正模块包括一校正开关、校正电阻与可变电阻调整模块,该校正开关的一端与电阻扫描模块的分压电阻连接,另一端与比较器的第一输入端连接,校正电阻与按键电阻并联设置,其一端与电流镜的一输入端连接,而可变电阻调整模块的一端与比较器的第二输入端连接,并且该可变电阻调整模块包括多个串接的电阻及与此多个电阻并联的调整开关,而控制判别模块控制电阻扫描模块的控制开关与内阻校正模块的调整开关的闭合,并根据比较器翻转确定内阻校正模块的调整开关的状态而确定内阻校正模块的电阻,根据控制开关的状态而判别出被按下的按键。

Description

按键检测装置及方法
技术领域
本发明有关一种检测装置及方法,特别是指应用在电子设备上能够识别按键的检测装置与方法。
背景技术
按键为许多电子装置的输入元件,并且每个电子装置上均设有多个按键,以实现不同的功能,对于如何判定哪一个按键被按下及哪几个按键被组合按下,业界通常是使用键盘扫描电路,利用电阻分压检测判断按键按下的状态,具体可如图1所示的按键检测装置(为申请人的一种设计,也申请专利),该按键检测装置包括按键电阻模块10、电阻扫描模块11、比较器12、控制判别模块13及电流镜14,其中电流镜14的输入端与按键电阻模块10的输出端连接,而输出端与一参考电阻R0串联,如此将流过按键电阻模块10的电流镜像到参考电阻R0上。比较器12的一输入端(图中为同相输入端vin+)与电阻扫描模块11的输出端(即所有控制开关的另一端形成的公共端)连接,而另一输入端(图中为反相输入端vin-)与电流镜14的输出端连接,如此当不同的按键开关按下时,串接的按键电阻不同,所以按键电阻模块10的电流(即流过相应的按键电阻的电流)不同。通过电流镜14镜像后,此流过参考电阻R0的电流与流过相应按键电阻的电流相同,如此比较器12输入端的电压为此电流与参考电阻R0的积,因为电流的变化,所以比较器12输入端的电压也相应的变化。如当左健KL按下时,则比较器此输入端上的电压为流过按键电阻RL上的电流与参考电阻R0的积。控制判别模块13依据令电阻扫描模块11输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块11的控制开关的开合,即如当左健KL按下时,则比较器此输入端上的电压为按键电阻RL上的电压,而当控制判别模块13依据令电阻扫描模块11输出的电压递增的顺序控制电阻扫描模块11的控制开关的开合时(即依控制开关NK→控制开关LK→控制开关RK→控制开关LRK→控制开关MK→控制开关LMK→控制开关RMK→控制开关LMR→控制开关CPIK的顺序闭合,如此输入的电压依次增大,相应的此时的比较器12翻转的条件为同相输入端的电压大于反相输入端的电压,如比较器12翻转的顺序相反,则相应的控制开关的闭合顺序也相反),当比较器12的同相输入端的电压大于反相输入端的电压时,则比较器12立刻翻转,此时控制开关NK、之后控制开关LK、控制开关RK、控制开关LRK、控制开关MK、控制开关LMK、控制开关RMK、控制开关LMR、控制开关CPIK的状态为010000000(设1表示闭合,0表示断开),如此控制判别模块13根据此状态查询其内部设置的对照表,从而确认为左键按下,从而输出相应的控制信号给电子装置的其他处理电路而启动相应的功能。
但在实际的应用中,如果将连接比较器反相输入端的电阻R0整合在处理芯片(如鼠标的控制芯片或SoC)中时,却因为该电阻R0的工艺偏差(可能达到20%左右)影响电压,从而影响按键状态的判别。具体原因是因为电阻R0的20%偏差就意味着电压的偏差为20%(相同电流的情况下)。而按键的判别是通过电压比较来进行的,如上述9种按键的情况下,每种按键的电压范围为1/9*100%*3.3V(电压为3.3V)=11%*3.3V=0.363V。±20%的电压偏差就意味着会覆盖三个按键的电压范围,造成按键判别错误。假如有三个批次的芯片,一批次的工艺电阻偏差为0,一批次的工艺电阻偏差为+20%,一批次的工艺电阻偏差为-20%,那么对设计来说,按键的电压偏差为40%。以左键为例,假设其标准电压阈值为2.0V(即此时比较器反相输入端的电压为2.0V,而此时比较器的正相输入端的电压为2.0V加此比较器最大的精度误差(以同相输入端电压大于反相输入端的电压时比较器翻转为例),此种电压的数值关系可通过设置电阻R0与控制开关LK闭合时分压电阻R9与R10的阻值大小确定),+20%的偏差就需要把电压阈值调整为2.0+3.3*20%=2.66V(假设电源电压为3.3V),-20%的偏差就需要把电压阈值调整为2.0-3.3*20%=1.34V,如此左键的电压阈值范围是1.34V~2.66V。但是在设计时可能以电阻R0的阻值固定为前提设计的,如以左键为例,则以2.0V为比较器翻转的电压阈值,而实际上电阻R0的阻值有-20%的偏差,如此在固定的电流的条件下,比较器反相输入端的电压则实际为1.34V,如此可能当控制开关NK闭合时,分压电阻R10上的电压就可能大于1.34V,从而也能造成比较器翻转,从而判断错误,同时,如果按左键的电压阈值范围为1.34V~2.66V进行设计,则有3.3V的电压区间内无法安排较多的按键或按键组合的判断。因此必须将电阻R0的偏差校准到比较小的水平,即充分接近该电阻R0预定的阻值(此阻值由电路的结构、分压电阻及按键电阻的大小等决定),从而以减小误判的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种按键检测装置与方法,以解决现有技术中因电阻偏差而导致的按键判别错误的问题。
为实现上述目的,实施本发明的按键检测装置包括:
按键电阻模块,包括按键开关及与按键开关配合的按键电阻;
电阻扫描模块,包括串接的分压电阻及与分压电阻配合的控制开关;
比较器,具有第一与第二输入端,其中第一输入端与电阻扫描模块的输出端连接;
电流镜,输入端与按键电阻模块的输出端连接,而输出端与比较器的第二输入端连接;
内阻校正模块,包括一校正开关、校正电阻与可变电阻调整模块,其中该校正开关的一端与电阻扫描模块的分压电阻连接,另一端与比较器的第一输入端连接,校正电阻与按键电阻并联设置,其一端与电流镜的一输入端连接,而可变电阻调整模块的一端与比较器的第二输入端连接,并且该可变电阻调整模块包括多个串接的电阻及与此多个电阻并联的调整开关;
控制判别模块,控制电阻扫描模块的控制开关与内阻校正模块的调整开关的闭合,并根据比较器翻转确定内阻校正模块的调整开关的状态而确定内阻校正模块的电阻,根据控制开关的状态而判别出被按下的按键。
较佳地,该按键电阻模块包括并联的多个按键开关,每一按键开关串接一按键电阻,并且这些按键电阻的另一端形成一公共端,与电流镜的输入端连接。
较佳地,电阻扫描模块的控制开关的数量与按键开关的组合状态的数量相对应,每一控制开关的一端连接于二串联的分压电阻的连接结点上,而另一端形成一公共端,与比较器的第一输入端连接。
较佳地,该控制判别模块设有一控制开关开合状态与对应按键的对照表,比较器翻转时,控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
较佳地,该控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合。
较佳地,该控制判别模块设有一寄存器组,将比较器翻转时内阻校正模块的调整开关的闭合状态存储。
较佳地,该控制判别模块依据令内阻校正模块的电阻值递增或递减的顺序控制内阻校正模块的调整开关的闭合。
较佳地,该电流镜设有第一与第二输出端,第一与第二输出端的输出对应电流镜不同的电流系数,并且第一与第二输出端分别连接一开关,当上电后内阻校正模块工作时,与第一输出端连接的开关闭合,令电流镜的第一输出端与比较器的第二输入端连接,而当电阻扫描模块工作时,与第二输出端连接的开关闭合,令电流镜的第二输出端与比较器的第二输入端连接。
为实现上述目的,本发明提出另一种按键检测装置,该按键检测装置包括处理芯片与按键电阻模块,其中该按键电阻模块包括按键开关及与按键开关配合的按键电阻,其中该处理芯片还包括:
电阻扫描模块,包括串接的分压电阻及对应的控制开关;
比较器,具有第一与第二输入端,其中第一输入端与电阻扫描模块的输出端连接;
电流镜,输入端与按键电阻模块的输出端连接,而输出端与比较器的第二输入端连接;
内阻校正模块,包括一校正开关、校正电阻与可变电阻调整模块,其中该校正开关的一端与电阻扫描模块的分压电阻连接,另一端与比较器的第一输入端连接,校正电阻与按键电阻并联设置,其一端与电流镜的一输入端连接,而可变电阻调整模块的一端与比较器的第二输入端连接,并且该可变电阻调整模块包括多个串接的电阻及与此多个电阻对应的并联的调整开关;
控制判别模块,控制电阻扫描模块的控制开关与内阻校正模块的调整开关的闭合,并根据比较器翻转确定内阻校正模块的调整开关的状态而确定内阻校正模块的电阻,根据控制开关的状态而判别出被按下的按键。
较佳地,该按键电阻模块包括并联的多个按键开关,每一开关串接一按键电阻,并且这些按键电阻的另一端形成一公共端,并与电流镜的输入端连接。
较佳地,电阻扫描模块的控制开关的数量与按键开关的组合状态的数量相对应,每一控制开关的一端连接于二串联的分压电阻的连接结点上,而另一端形成一公共端,与比较器的第一输入端连接。
较佳地,该控制判别模块设有一控制开关开合状态与对应按键的对照表,比较器翻转时,控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
较佳地,该控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合。
较佳地,该控制判别模块设有一寄存器组,将比较器翻转时内阻校正模块的调整开关的闭合状态存储。
较佳地,该控制判别模块依据令内阻校正模块的电阻值递增或递减的顺序控制内阻校正模块的调整开关的闭合。
较佳地,该电流镜设有第一与第二输出端,第一与第二输出端的输出对应电流镜不同的电流系数,并且第一与第二输出端分别连接一开关,当上电后内阻校正模块工作时,与第一输出端连接的开关闭合,令电流镜的第一输出端与比较器的第二输入端连接,而当电阻扫描模块工作时,与第二输出端连接的开关闭合,令电流镜的第二输出端与比较器的第二输入端连接。
为实现上述目的,本发明还提出一种利用上述的按键检测装置对按键进行检测的方法,该方法包括如下步骤:
系统上电,进入内阻校正阶段,包括令校正开关闭合,控制判别模块控制内阻校正模块的调整开关的闭合顺序;持续判断比较器是否翻转,如比较器翻转,则控制判别模块存储比较器翻转时调整开关的状态,并令调整开关状态保持不变;
之后进行按键判别阶段,包括:断开校正开关,控制判别模块控制电阻扫描模块的控制开关的依次开合;持续判断比较器是否翻转;如比较器翻转,则根据控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
较佳地,该控制判别模块设有一控制开关开合状态与对应按键的对照表,比较器翻转时,控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
较佳地,该控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合。
较佳地,该控制判别模块设有一寄存器组,将比较器翻转时内阻校正模块的调整开关的闭合状态存储。
较佳地,该控制判别模块依据令内阻校正模块的电阻值递增或递减的顺序控制内阻校正模块的调整开关的闭合。
较佳地,该电流镜设有第一与第二输出端,第一与第二输出端的输出对应电流镜不同的电流系数,并且第一与第二输出端分别连接一开关,当上电后内阻校正模块工作时,与第一输出端连接的开关闭合,令电流镜的第一输出端与比较器的第二输入端连接,而当电阻扫描模块工作时,与第二输出端连接的开关闭合,令电流镜的第二输出端与比较器的第二输入端连接。
与现有技术相比较,本发明通过设置一内阻校正模块,如此系统上电后先进行内阻校正,即通过令校正开关闭合,控制判别模块控制内阻校正模块的调整开关的闭合顺序,之后在比较器翻转时,控制判别模块存储比较器翻转时调整开关的状态,并令调整开关状态保持不变,从而解决了因电阻制造工艺偏差导致的按键判别错误的问题。
附图说明
图1为与本发明相关的另一种按键检测装置的电路示意图。
图2为实施本发明的按键检测装置的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式进行说明,并且以下的说明是以鼠标按键的侦测为例的,本技术领域的人员完全可理解,本发明的技术方案也可完全应用于其他电子装置的按键侦测上。
请参图2所示,为实施本发明的按键检测装置的电路示意图,其中实施本发明的按键检测装置的电路包括按键电阻模块10、电阻扫描模块11、比较器12、控制判别模块13、电流镜14及内阻校正模块,以下对各模块的组成与功能进行详细说明。
按键电阻模块10包括多个并联的按键开关及与按键开关配合的按键电阻,在本实施例中,设有四个按键,即左健KL、右键KR、中键KM及CPI键KCPI,并且上述每一个按键均与一按键电阻串联,即左健KL与电阻RL串联,右键KR与电阻RR串联,中键KM与电阻RM串联,CPI键KCPI与电阻RCPI串接,并且电阻RL、电阻RR、电阻RM、电阻RCPI的另一端形成一公共端,并与电流镜14的输入端连接(容后详述)。
电流镜14的输入端与按键电阻模块10的输出端(即电阻RL、电阻RR、电阻RM、电阻RCPI的另一端形成的公共端)连接,而输出端则与比较器12的第二输入端连接(容后详述)。该电流镜14包括第一MOS管141、第二MOS管142、第三MOS管143、第四MOS管144、第五MOS管145、第六MOS管146,其中第一MOS管141栅极与第三MOS管143栅极连接,第三MOS管143栅极与第五MOS管145栅极连接,第二MOS管142栅极与第四MOS管144栅极连接,第四MOS管144栅极与第六MOS管146栅极连接,第一MOS管141、第三MOS管143及第五MOS管145源极与电源连接,第二MOS管142与第四MOS管144的栅极与第二MOS管142的漏极连接并与按键电阻模块10的输出端(即电阻RL、电阻RR、电阻RM、电阻RCPI另一端形成的一公共端)连接,第四MOS管144的漏极与开关SW5连接,而第六MOS管146的漏极与开关SW4连接。第一MOS管141的漏极与第二MOS管142的源极、第三MOS管143的漏极与第四MOS管144的源极、第五MOS管145的漏极与第六MOS管142的源极连接。另外,该按键检测装置还包括一运算放大器16,该运算放大器16的反相输入端与一参考电压Vref连接,而正相输入端与按键电阻模块10的输出端连接,而该运算放大器16的输出端则与第一MOS管141栅极连接,如此令按键电阻模块10的输出端(即电阻RL、电阻RR、电阻RM、电阻RCPI的另一端形成的公共端)的电压稳定在参考电压Vref上。为描述的方便,可将第二MOS管142的漏极称为该电流镜14的输入端,而将第六MOS管146的漏极称为该电流镜14的第一输出端,将第四MOS管144的漏极称为该电流镜14的第二输出端,如此通过上面的六个MOS管的组合而形成具有二个输出端的电流镜,并且每一输出端对应的电流系数不同,从而可将流过按键电阻模块10的电流依电流系数而按比例地镜像。
电阻扫描模块11包括串接的多个分压电阻及对应每一分压电阻的控制开关,在具体实施时,该多个分压电阻R1-R11串接于电源与地之间,而每一控制开关的一端连接于相连的两分压电阻之间的节点上,而所有控制开关的另一端形成一公共端,并与比较器12的一输入端连接;同时该电阻扫描模块11的控制开关的数量与按键开关的组合状态的数量相对应,即如图1所示。在本实施例中,设有左健KL、右键KR、中键KM及CPI键KCPI共四个按键,相应的则会有9种按键状态,即无按键、左键按下、右键按下、左右键共同按下、中键按下、左中键共同按下、右中键共同按下、左中右键共同按下、CPI键按下,相应的电阻扫描模块11则对应每一种状态设有对应的控制开关,即控制开关NK、控制开关LK、控制开关RK、控制开关LRK、控制开关MK、控制开关LMK、控制开关RMK、控制开关LMR、控制开关CPIK,当上电后,闭合每一控制开关,输出至比较器同相输入端的电压是不同的,如当控制开关NK闭合时,则输出的电压为电阻R11上的电压,当控制开关LK闭合时,则输入的电压为电阻R10与R11上的电压,如此每一控制开关闭合时输出的电压不同。
比较器12具有第一与第二输入端,其中第一输入端(在本实施例中为同相输入端vin+)与电阻扫描模块11的输出端(即所有控制开关的另一端形成的公共端)连接,而第二输入端(在本实施例中为反相输入端vin-)与电流镜14的输出端连接。
内阻校正模块15包括一校正开关SW6、校正电阻Ra与可变电阻调整模块15,其中该校正开关SW6的一端与电阻扫描模块11的分压电阻连接,另一端与比较器12的第一输入端连接,校正电阻Ra与按键电阻并联设置,其一端与电流镜的一输入端连接,而可变电阻调整模块15的一端与比较器12的第二输入端连接,并且该可变电阻调整模块15包括多个串接的电阻及与此多个电阻对应的并联的调整开关。在本实施例中,该多个串接的电阻的阻值从R0向比较器第二输入端依次为R、2R、4R与8R,并且调整开关SW0、SW1、SW2、SW3分别与阻值为R、2R、4R与8R的电阻并联,如此当调整开关SW0、SW1、SW2、SW3全部闭合,则可变电阻调整模块的电阻为R0,而调整开关SW0断开,而调整开关SW1、SW2、SW3闭合,则可变电阻调整模块的电阻为R0+R,而调整开关SW1断开,而调整开关SW0、SW2、SW3闭合,则可变电阻调整模块的电阻为R0+2R,依此方式控制调整开关SW0、SW1、SW2、SW3的断开或闭合,则可变电阻调整模块的电阻可从R0到R0+15R变化。如此当当不同的按键按下时,对应的按键电阻不同,所以按键电阻模块10的电流(即流过相应的按键电阻的电流)不同。通过电流镜14镜像后,此流过可变电阻调整模块15的电流与流过相应按键电阻的电流相同,如此比较器输入端的电压为此电流与可变电阻调整模块的电阻的积,因为电流的变化,所以比较器12输入端的电压也相应的变化。
控制判别模块13与比较器12的输出端连接,控制电阻扫描模块11的控制开关与内阻校正模块15的调整开关的闭合,并根据比较器12翻转确定内阻校正模块的调整开关的闭合状态而确定内阻校正模块的电阻,根据控制开关的状态而判别出被按下的按键。在具体实施时,该控制判别模块设有一控制开关开合状态与对应按键的对照表,比较器翻转时,控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。同时,该控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合,即当左健KL按下时,则比较器此输入端上的电压为按键电阻RL上的电压,而当控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合时(即依控制开关NK→控制开关LK→控制开关RK→控制开关LRK→控制开关MK→控制开关LMK→控制开关RMK→控制开关LMR→控制开关CPIK的顺序闭合,如此输入的电压依次增大,相应的此时的比较器翻转的条件为同相输入端的电压大于反相输入端的电压,如比较器翻转的顺序相反,则相应的控制开关的闭合顺序也相反),当比较器的同相输入端的电压大于反相输入端的电压时,则比较器立刻翻转,此时控制开关NK、控制开关LK、控制开关RK、控制开关LRK、控制开关MK、控制开关LMK、控制开关RMK、控制开关LMR、控制开关CPIK的状态为010000000(设1表示闭合,0表示断开),如此控制判别模块根据此状态查询对照表,从而确认为左键按下,从而输出相应的控制信号给电子装置的其他处理电路而启动相应的功能。当然,在比较器12翻转时,其同相输入端的电压与反相输入端的电压的差值取决于该比较器12的精度,由此相应的设置对应的分压电阻与按键电阻,从而令同相输入端的电压与反相输入端的电压的差值大于比较器12的最大误差,从而确保比较器12能准确地进行翻转。
对于内阻校正模块15的调整开关的闭合顺序,则是令内阻校正模块15电阻值递增或递减的顺序过行控制,同时该控制判别模块13设有一寄存器组(未图示),将比较器12翻转时内阻校正模块15的调整开关的闭合状态存储,并在进行按键判别时令调整开关的状态保持不变。
在上电后,进入内阻校正阶段,先令校正开关闭合,由于校正开关的一端与分压电阻连接,如此比较器第一输入端的电压恒定,控制判别模块控制内阻校正模块的调整开关的闭合顺序以调整内阻校正模块的电阻,此时通过电流镜的作用,流过校正电阻Ra的电流(因校正电阻Ra的值恒定,所以此电流也恒定)被镜像至内阻校正模块,如此比较器第二输入端的电压随着内阻校正模块的电阻的变化而变化,之后持续判断比较器是否翻转,如比较器翻转,则控制判别模块存储比较器翻转时调整开关的状态,并令调整开关状态保持不变。如此在按键判别时,只需考虑按键电阻与电阻扫描模块中分压电阻的大小的设置,不必再考虑因比较器第二输入端的电阻偏移造成的电压偏移而误判的问题。同时,在本实施例中,校正开关的一端是连接在分压电阻R7与R8之间的节点上,如此当校正开关闭合时,则比较器第一输入端上的电压为R8、R9、R10、R11上的电压,当然校正开关的一端连接在分压电阻上的位置与根据需要的可变电阻调整模块最后确定的阻值(即背景技术中所述的参考电阻R0的阻值)、校正电阻Ra的值及电流镜的电流系数确定,即确保校正开关闭合时,R8、R9、R10、R11上的电压要大于参考电压(电流镜中的Vref)与校正电阻Ra的比值(即在内阻校正阶段时流过校正电阻Ra的电流)*电流镜系数*参考电阻R0(如背景技术所述),即要确保在内阻校正阶段时,内阻校正模块15的阻值等于参考电阻R0的阻值。
之后进行按键判别阶段,先断开校正开关,控制判别模块控制电阻扫描模块的控制开关的依次开合,即电阻扫描模块的电阻值变化,而当某一按键按下时,按键电阻的值与校正电阻Ra并联的电阻值确定,即电流恒定,经过电流镜镜像后,流过内阻校正模块的电流恒定,如此比较器的第二输入端的电压恒定,如此当电阻扫描模块的电阻值变化时(如可通过控制电阻扫描模块的控制开关的开合顺序而令电阻值递增或递减),比较器第一输入端的电压相应的变化;之后持续判断比较器是否翻转;如比较器翻转,则根据控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键(具体过程可参考上面对控制判别模块的说明)。
在具体实施时,该电流镜的MOS管为PMOS管,当上电后内阻校正模块工作时,与电流镜第一输出端连接的开关SW4闭合,令电流镜的第一输出端与比较器12的第二输入端连接,而当电阻扫描模块工作时,与第二输出端连接的开关SW5闭合,令电流镜的第二输出端与比较器的第二输入端连接。假如第一输出端对应的电流系数为N,则在内阻校正阶段,电流镜的第一输出端输出的电流为其输入端电流的N倍,如此通过电流镜放大电流,如此可以增大比较器12输入端的电压,从而可将相应按键的电压的判别区间设置的较大,从而增加判别的精确度。而假如第二输出端对应的电流系数为N分之一,则在按键判别阶段,电流镜的第一输出端输出的电流为其输入端电流的N分之一,如此通过电流镜镜像后,电流镜输出端的电流只为流过相应的按键电阻的电流的N分之一,如此可相应的调整电阻扫描模块中串联的电阻的阻值,不需设置过大的电阻。
在具体实施时,上述的电阻扫描模块、电流镜、比较器、控制判别模块及内阻校正模块的电路均可设置于处理芯片(如鼠标的控制芯片或SoC)中,即只需将按键电阻模块设于该处理芯片的外围,并且该按键电阻模块的输出端与该处理芯片的一个接脚连接,该接脚在芯片内部是与电流镜的输入端连接,如此通过一个接脚便可实现多个按键的状态的识别,从而也可实现减少芯片检测引脚,从而简化芯片设计的目的。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (22)

1.一种按键检测装置,包括:
按键电阻模块,包括按键开关及与按键开关配合的按键电阻;
电阻扫描模块,包括串接的分压电阻及与分压电阻配合的控制开关;
比较器,具有第一与第二输入端,其中第一输入端与电阻扫描模块的输出端连接;
电流镜,输入端与按键电阻模块的输出端连接,而输出端与比较器的第二输入端连接;
内阻校正模块,包括一校正开关、校正电阻与可变电阻调整模块,其中该校正开关的一端与电阻扫描模块的分压电阻连接,另一端与比较器的第一输入端连接,校正电阻与按键电阻并联设置,其一端与电流镜的一输入端连接,而可变电阻调整模块的一端与比较器的第二输入端连接,并且该可变电阻调整模块包括多个串接的电阻及与此多个电阻并联的调整开关;
控制判别模块,控制电阻扫描模块的控制开关与内阻校正模块的调整开关的闭合,并根据比较器翻转确定内阻校正模块的调整开关的状态而确定内阻校正模块的电阻,根据控制开关的状态而判别出被按下的按键。
2.如权利要求1所述的按键检测装置,其特征在于:该按键电阻模块包括并联的多个按键开关,每一按键开关串接一按键电阻,并且这些按键电阻的另一端形成一公共端,与电流镜的输入端连接。
3.如权利要求1所述的按键检测装置,其特征在于:电阻扫描模块的控制开关的数量与按键开关的组合状态的数量相对应,每一控制开关的一端连接于二串联的分压电阻的连接结点上,而另一端形成一公共端,与比较器的第一输入端连接。
4.如权利要求1所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块设有一控制开关开合状态与对应按键的对照表,比较器翻转时,控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
5.如权利要求1所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合。
6.如权利要求1所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块设有一寄存器组,将比较器翻转时内阻校正模块的调整开关的闭合状态存储。
7.如权利要求1所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块依据令内阻校正模块的电阻值递增或递减的顺序控制内阻校正模块的调整开关的闭合。
8.如权利要求1所述的按键检测装置,其特征在于:该电流镜设有第一与第二输出端,第一与第二输出端的输出对应电流镜不同的电流系数,并且第一与第二输出端分别连接一开关,当上电后内阻校正模块工作时,与第一输出端连接的开关闭合,令电流镜的第一输出端与比较器的第二输入端连接,而当电阻扫描模块工作时,与第二输出端连接的开关闭合,令电流镜的第二输出端与比较器的第二输入端连接。
9.一种按键检测装置,包括处理芯片与按键电阻模块,其中该按键电阻模块包括按键开关及与按键开关配合的按键电阻,其特征在于该处理芯片还包括:
电阻扫描模块,包括串接的分压电阻及对应的控制开关;
比较器,具有第一与第二输入端,其中第一输入端与电阻扫描模块的输出端连接;
电流镜,输入端与按键电阻模块的输出端连接,而输出端与比较器的第二输入端连接;
内阻校正模块,包括一校正开关、校正电阻与可变电阻调整模块,其中该校正开关的一端与电阻扫描模块的分压电阻连接,另一端与比较器的第一输入端连接,校正电阻与按键电阻并联设置,其一端与电流镜的一输入端连接,而可变电阻调整模块的一端与比较器的第二输入端连接,并且该可变电阻调整模块包括多个串接的电阻及与此多个电阻对应的并联的调整开关;
控制判别模块,控制电阻扫描模块的控制开关与内阻校正模块的调整开关的闭合,并根据比较器翻转确定内阻校正模块的调整开关的状态而确定内阻校正模块的电阻,根据控制开关的状态而判别出被按下的按键。
10.如权利要求9所述的按键检测装置,其特征在于:该按键电阻模块包括并联的多个按键开关,每一开关串接一按键电阻,并且这些按键电阻的另一端形成一公共端,并与电流镜的输入端连接。
11.如权利要求9所述的按键检测装置,其特征在于:电阻扫描模块的控制开关的数量与按键开关的组合状态的数量相对应,每一控制开关的一端连接于二串联的分压电阻的连接结点上,而另一端形成一公共端,与比较器的第一输入端连接。
12.如权利要求9所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块设有一控制开关开合状态与对应按键的对照表,比较器翻转时,控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
13.如权利要求9所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合。
14.如权利要求9所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块设有一寄存器组,将比较器翻转时内阻校正模块的调整开关的闭合状态存储。
15.如权利要求9所述的按键检测装置,其特征在于:该控制判别模块依据令内阻校正模块的电阻值递增或递减的顺序控制内阻校正模块的调整开关的闭合。
16.如权利要求9所述的按键检测装置,其特征在于:该电流镜设有第一与第二输出端,第一与第二输出端的输出对应电流镜不同的电流系数,并且第一与第二输出端分别连接一开关,当上电后内阻校正模块工作时,与第一输出端连接的开关闭合,令电流镜的第一输出端与比较器的第二输入端连接,而当电阻扫描模块工作时,与第二输出端连接的开关闭合,令电流镜的第二输出端与比较器的第二输入端连接。
17.一种利用权利要求1或权利要求9所述的按键检测装置对按键进行检测的方法,包括如下步骤:
系统上电,进入内阻校正阶段,包括令校正开关闭合,控制判别模块控制内阻校正模块的调整开关的闭合顺序;持续判断比较器是否翻转,如比较器翻转,则控制判别模块存储比较器翻转时调整开关的状态,并令调整开关状态保持不变;
之后进行按键判别阶段,包括:断开校正开关,控制判别模块控制电阻扫描模块的控制开关的依次开合;持续判断比较器是否翻转;如比较器翻转,则根据控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于:该控制判别模块设有一控制开关开合状态与对应按键的对照表,比较器翻转时,控制判别模块根据控制开关的开合状态而判断出被按下的按键。
19.如权利要求17所述的方法,其特征在于:该控制判别模块依据令电阻扫描模块输出的电压递增或递减的顺序控制电阻扫描模块的控制开关的开合。
20.如权利要求17所述的方法,其特征在于:该控制判别模块设有一寄存器组,将比较器翻转时内阻校正模块的调整开关的闭合状态存储。
21.如权利要求17所述的方法,其特征在于:该控制判别模块依据令内阻校正模块的电阻值递增或递减的顺序控制内阻校正模块的调整开关的闭合。
22.如权利要求17所述的方法,其特征在于:该电流镜设有第一与第二输出端,第一与第二输出端的输出对应电流镜不同的电流系数,并且第一与第二输出端分别连接一开关,当上电后内阻校正模块工作时,与第一输出端连接的开关闭合,令电流镜的第一输出端与比较器的第二输入端连接,而当电阻扫描模块工作时,与第二输出端连接的开关闭合,令电流镜的第二输出端与比较器的第二输入端连接。
CN2011101776459A 2011-06-28 2011-06-28 按键检测装置及方法 Pending CN102354265A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101776459A CN102354265A (zh) 2011-06-28 2011-06-28 按键检测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101776459A CN102354265A (zh) 2011-06-28 2011-06-28 按键检测装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102354265A true CN102354265A (zh) 2012-02-15

Family

ID=45577832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101776459A Pending CN102354265A (zh) 2011-06-28 2011-06-28 按键检测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102354265A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102857231A (zh) * 2012-06-26 2013-01-02 惠州市德赛西威汽车电子有限公司 一种按键检测电路
CN106872817A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 联阳半导体股份有限公司 电子装置及其按键状态的检测方法
CN109799919A (zh) * 2018-12-25 2019-05-24 珠海慧联科技有限公司 一种单通道adc实现按键和旋钮的方法及装置
CN116613084A (zh) * 2023-07-17 2023-08-18 深圳市思远半导体有限公司 芯片、测试机台、芯片内部比较器的校准方法及相关设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0078427A2 (en) * 1981-10-16 1983-05-11 Hitachi, Ltd. Air flow meter
JPH10116154A (ja) * 1996-10-11 1998-05-06 Minolta Co Ltd 入力検出装置
CN101493728A (zh) * 2008-01-24 2009-07-29 中兴通讯股份有限公司 能够识别组合键的线控按键检测识别装置及方法
CN101943948A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 扬智科技股份有限公司 键盘扫描装置及键盘扫描方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0078427A2 (en) * 1981-10-16 1983-05-11 Hitachi, Ltd. Air flow meter
JPH10116154A (ja) * 1996-10-11 1998-05-06 Minolta Co Ltd 入力検出装置
CN101493728A (zh) * 2008-01-24 2009-07-29 中兴通讯股份有限公司 能够识别组合键的线控按键检测识别装置及方法
CN101943948A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 扬智科技股份有限公司 键盘扫描装置及键盘扫描方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102857231A (zh) * 2012-06-26 2013-01-02 惠州市德赛西威汽车电子有限公司 一种按键检测电路
CN102857231B (zh) * 2012-06-26 2016-06-22 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 一种按键检测电路
CN106872817A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 联阳半导体股份有限公司 电子装置及其按键状态的检测方法
CN106872817B (zh) * 2015-12-14 2020-01-31 联阳半导体股份有限公司 电子装置及其按键状态的检测方法
CN109799919A (zh) * 2018-12-25 2019-05-24 珠海慧联科技有限公司 一种单通道adc实现按键和旋钮的方法及装置
CN116613084A (zh) * 2023-07-17 2023-08-18 深圳市思远半导体有限公司 芯片、测试机台、芯片内部比较器的校准方法及相关设备
CN116613084B (zh) * 2023-07-17 2024-02-23 深圳市思远半导体有限公司 芯片、测试机台、芯片内部比较器的校准方法及相关设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10288694B2 (en) Secondary battery monitoring device and method for diagnosing failure
US7705605B2 (en) Voltage detecting apparatus
US8390256B2 (en) Charge/discharge control circuit and charging type power supply device
CN102354265A (zh) 按键检测装置及方法
CN105765815B (zh) 浪涌电流限制电路
US9748789B2 (en) Charging/discharging control circuit, charging/discharging control device, and battery device
KR100284025B1 (ko) 충방전 제어회로
CN102289293A (zh) 按键检测装置和方法
EP2434544A1 (en) Integrated circuit
CN106208028B (zh) 电源保护装置与其电源保护方法
JPH11237427A (ja) スイッチ状態検出装置
US7852065B2 (en) Testing apparatus for testing electronic system with 4-wires resistive touch panel and the method therefor
KR102431408B1 (ko) 이차 전지 감시 장치 및 고장 진단 방법
US6946848B2 (en) Calibration configuration
CN110957760B (zh) 光伏系统、优化器及优化器的工作状态调整方法
US20160084899A1 (en) Diagnostic circuit and method for the operation of a diagnostic circuit
EP1766908B1 (en) Receiver for a differential data bus
US8063689B2 (en) Output stage system
CN102289292A (zh) 按键检测装置与方法
CN102314236A (zh) 鼠标按键锁合装置
US8466817B2 (en) Electronic device and method for driving an internal function block of a processor of the electronic device to operate in a linear region
CN110676804A (zh) 检测电路与使用其的开关模块
JP2003028901A (ja) マルチソースmosを用いた電流検出回路
US20030234686A1 (en) Impedance matching circuit
JP2574309Y2 (ja) 電子負荷装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Apexone Microelectronics (Shanghai) Co., Ltd.

Document name: Notification that Application Deemed to be Withdrawn

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120215