CN103955283A - 一种准连调pc键盘电路 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种准连调PC键盘电路，包括单片机，与单片机连接的提示电路、时钟电路、PC机键盘接口、PS2键盘接口和键盘扫描接口；提示电路包括发光二极管和蜂鸣器；其特征在于包括连接在单片机上的旋转编码器和外接看门狗电路；PC机键盘接口通过一个二选一开关电路，分别与准连调键盘或者标准PS2键盘连接。本发明通过在键盘电路上直接连接旋转编码器，电路整体硬件设计中无需再对旋转编码器进行了解，简化了硬件电路，节约了成本。本发明将旋转编码器视为键盘上的两个按键，软件设计中无需掌握旋转编码器的输出波形和时序等细节就可以进行编程，降低了编程的难度，缩短了设计周期。

Description

一种准连调PC键盘电路

技术领域

本发明涉及准连调键盘电路，具体涉及一种准连调PC键盘电路。

背景技术

在计算机控制系统解决方案里，很多采用现成的工业PC机做硬件平台。设计人员在这个硬件平台上开发软件可以加快系统的实现。然而，在开发人机交互界面时，有些目标设备的参数需要做连续地加减改变，如果采用+－按键，用户操作很不方便。

现有技术通常是在目标设备的面板上设计一个转轮，用户通过控制转轮的正反转(顺时针或逆时针旋转)来改变参数的值。操作转轮连续改变参数值的过程叫做“准连调”。转轮轴上装有旋转编码器，现有技术通常将这个旋转编码器与PC机相连接，硬件设计人员必须熟悉旋转编码器的硬件特性，还要掌握PC机的接口原理，才能设计出可靠的工程电路，同时，软件设计人员要熟练掌握旋转编码器的输出波形和时序，才能编写出相应的程序。这样的电路增加了PC机的硬件开销，编写软件也很不方便，开发具有准连调功能的产品周期长、难度大。

设计一种能方便实现准连调功能的键盘电路，成为现有技术发展的方向。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种准连调PC键盘电路，通过旋转编码器与键盘电路连接，成为键盘电路的一部分，解决了传统旋转编码器硬件连接复杂，软件编写不便的问题。

技术方案：一种准连调PC键盘电路，包括单片机，与单片机连接的提示电路、时钟电路、PC机键盘接口、PS2键盘接口和键盘扫描接口；提示电路包括发光二极管和蜂鸣器；其特征在于包括连接在单片机上的旋转编码器和外接看门狗电路；

PC机键盘接口连接一个二选一双刀双掷开关电路，用户可以选择使用PS2键盘或者使用由单片机组成的准连调键盘。

单片机为8051系列单片机。选择8051系列单片机，价格低廉，兼容性能高，利于程序员开发。

外接看门狗电路芯片为MAX813L。采用外接的看门狗电路，可以防止内部看门狗被意外屏蔽或被意外清零而造成的死机，该芯片为专用复位芯片，可大幅提高电路的稳定性和可靠性。

有益效果：

(1)本发明通过在键盘电路上直接连接旋转编码器，电路整体硬件设计中无需再对旋转编码器进行了解，简化了硬件电路，节约了成本。

(2)本发明将旋转编码器视为键盘上的两个按键，软件设计中无需掌握旋转编码器的输出波形和时序等细节就可以进行编程，降低了编程的难度，缩短了设计周期。

附图说明

图1为本发明的电路框图

图2为本发明电路示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1所示，一种准连调PC键盘框图，包括单片机，与单片机连接的提示电路、时钟电路、PC机键盘接口、PS2键盘接口、键盘扫描接口、旋转编码器和外接看门狗电路。

如图2所示，本发明的单片机选择8051系列单片机，该系列单片机价格低廉，兼容性能好，性价比高。

旋转编码器上有4根引线，其中两根是电源线(一根接5V电源，一根接地)，另外两根中的任意一根接到单片机的外中断INT1引脚，最后一根接到单片机的通用IO口(本电路接在单片机的P3.5上)。传统的旋转编码器连接PC机，硬件设计人员必须熟悉旋转编码器的硬件特性，还要掌握PC机的接口原理，才能设计出可靠的工程电路。而软件设计人员要熟练掌握旋转编码器的输出波形，才能编写出相应的程序。本发明将旋转编码器直接设置在键盘电路的内部，将旋转编码器视为键盘上的两个按键，外电路整体硬件设计中无需再对旋转编码器进行了解，简化了硬件电路，节约了硬件的开销。同时，软件设计中无需掌握旋转编码器的输出波形等细节就可以进行编程，降低了编程的难度，缩短了设计周期。

提示电路包括发光二极管和蜂鸣器，每当按键一次，蜂鸣器即发出一次响声。

为了防止在强干扰环境下工作时程序跑飞，本电路设计了外接看门狗，以防止内部看门狗被意外屏蔽或被意外清零而造成死机。本实例中看门狗电路芯片选择MAX813L芯片，该芯片为专用复位芯片，可大幅提高电路的稳定性和可靠性。

PC机键盘接口连接一个二选一双刀双掷开关电路，用户在调试时可以选择使用PS2键盘或者使用由单片机组成的准连调键盘。如图2所示，通过一对双刀双掷开关K1选择两个键盘中的一个与PC机相连。在用户调试目标系统的程序时，因仪器设备面板上的按键都比较简单，键盘不够齐全，调试时需要用到101键的标准键盘，用户可以从PS2键盘接口插入一个外接标准键盘，并且把K1打到PS2键盘接口的位置，K1(a组和b组)的2-3相连。当程序调试完成后进入正常运行时，拔掉外接标准键盘，并且把K1打回到准连调键盘位置，K1(a组和b组)的2-1相连，用户的目标系统选择准连调键盘。

本电路与PC机键盘接口相连的是一个10芯插座，有效的连线有4根。其中两根是电源线，电源是由PC机供给的：一根为5V，一根接地；另外两根中的一根为数据线Data，这根线必须接到单片机的外中断引脚上，才能提高软件的运行速度，本电路接到单片机的外中断INT0引脚上，最后一根是CLK接到单片机的通用IO口(本电路接在单片机的P3.6上)。在编写本键盘与PC机的通信软件时，启用中断功能。

本电路的键盘扫描接口采用26芯插座，前24芯组成8*16＝128个键位，设计人员根据实际需要布置按键的位置和键值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种准连调PC键盘电路，包括单片机，与单片机连接的提示电路、时钟电路、PC机键盘接口、PS2键盘接口和键盘扫描接口；提示电路包括发光二极管和蜂鸣器；其特征在于包括连接在单片机上的旋转编码器和外接看门狗电路；

PC机键盘接口通过一个二选一开关电路，分别与准连调键盘或者标准PS2键盘连接。

2.如权利要求1所述的一种准连调PC键盘电路，其特征在于，所述单片机为8051系列单片机。

3.如权利要求1所述的一种准连调PC键盘电路，其特征在于，所述外接看门狗电路芯片为MAX813L。

4.如权利要求1所述的一种准连调PC键盘电路，其特征在于，单片机与旋转编码器组合成准连调键盘电路。

5.本发明的内部键盘软件上电自动默认“电话键”方式，即按键后不松开，键盘只向主机(PC机)发出一个相应的字符，而不会连续发出一串相同的字符。