CN104485969A

CN104485969A - 一种按键自适应调节方法

Info

Publication number: CN104485969A
Application number: CN201410604272.2A
Authority: CN
Inventors: 朱学科; 何志强; 郑宝玲
Original assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Current assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: CN104485969B

Abstract

本发明提供一种按键自适应调节方法，包括：按电压理论值预设按键对应的电压值区间的上限值和下限值；每次按按键时，使用滤波算法修正按键输出电压值；记录本次读取的电压值，用于下次进行滤波算法修正时使用；使用修正的按键输出电压值计算出按键的电压值区间的上限值和下限值；修正后的按键区间电压，用于下次按键检测时使用。本发明可不断适应器件的偏差或按键接触电阻变化等其它原因引入的偏差，使得按键与功能对应，避免按键失灵的情况，提高键盘的质量和使用寿命，并且对元器件的一致性要求降低，可减少生产物料的成本。

Description

一种按键自适应调节方法

技术领域

本发明涉及键盘技术领域，具体涉及一种键盘自适应调节方法。

背景技术

按键键盘作为一种人机交互的输入方式，在电子产品中广泛使用。键盘的实现方式有多种，其中电阻分压方式是现在主流的一种方式，其基本原理如图1所示，电压输出端Vout连接MCU检测引脚，当按下其中一个按键时，MCU就可以检测到对应按键的电压值。

由电路原理可以推算出，当一个按键按下时，输出理论电压值，但由于元器件存在误差，以及按键的接触电阻的影响等，实际值一般在理论值附近一个区间内。表1示出了在设有四个按键的电路的示例中，MCU检测处理时所使用的电压数值区间，对应的附图如图3所示。

表1四个按键对应的电路电压值区间示例

这种按键电压值区间设置方案，是在做键盘电路设计时，就设定好相关的数值，在多数情况下是正常的，但是随着使用时间增加，元器件的误差增大，按键接触电阻变化时，各个按键按下时的输出电压，与刚出厂时对比，会产生较大的偏差。随着偏差越来越大，如果按键的输出电压值落在其它按键的电压区间内，就会出现按键失灵、按键与功能不对应的情况。

发明内容

本发明提供一种键盘的自适应调节方法，实现了不断适应器件的偏差，使得按键与功能对应，避免按键失灵的情况。

为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

本发明一方面提供一种按键自适应调节方法，包括：

按电压理论值预设按键对应的电压值区间；

每次按按键时，使用滤波算法修正按键输出电压值；

记录本次读取的电压值，用于下次进行滤波算法修正时使用；

使用修正的按键输出电压值计算出按键的电压值区间的上限和下限；

修正后的按键区间电压，用于下次按键检测时使用。

进一步地，使用平均值滤波算法修正按键输出电压值，具体为：记录该按键最近至少两次电压值和本次读到的电压值，则修正后的按键输出电压值等于最近至少两次电压值和本次读到的电压值的平均值，即，修正后的按键输出电压值等于最近至少两次电压值和本次读到的电压值相加后除以记录的电压值的次数。

进一步地，步骤：按电压理论值预设按键对应的电压值区间，具体为：

无按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压，下限值是电源电压与第一按键电压的平均值；第一按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压与第一按键电压的平均值，下限值是第一按键电压与第二按键电压的平均值；第二按键按下对应的电压值区间的上限值是第一按键电压与第二按键电压的平均值，下限值是第二按键电压与第三按键电压的平均值；则，第n按键按下对应的电压值区间的上限值是第n-1按键电压与第n按键电压的平均值，下限值是第n按键电压与第n+1按键电压的平均值。

进一步地，步骤：使用修正的按键输出电压值计算出按键的电压值区间的上限值和下限值，具体为：

无按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压，下限值是电源电压与修正后的第一按键电压的平均值；第一按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压与修正后的第一按键电压的平均值，下限值是修正后的第一按键电压与修正后的第二按键电压的平均值；第二按键按下对应的电压值区间的上限值是修正后的第一按键电压与修正后的第二按键电压的平均值，下限值是修正后的第二按键电压与修正后的第三按键电压的平均值；则，第n按键按下对应的电压值区间的上限值是修正后的第n-1按键电压与修正后的第n按键电压的平均值，下限值是修正后的第n按键电压与修正后的第n+1按键电压的平均值。

本发明的有益效果是：提供一种键盘的自适应调节方法，每次按按键时，使用滤波算法修正按键输出电压值，从而不断适应器件的偏差或按键接触电阻变化等其它原因引入的偏差，使得按键与功能对应，避免按键失灵的情况，提高键盘的质量和使用寿命，并且对元器件的一致性要求降低，可减少生产物料的成本。

附图说明

图1是现有的键盘电路图；

图2是本发明的按键自适应调节方法的实施流程示意图；

图3为设有四个按键时的电路中MCU检测处理所使用的电压数值区间图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

键盘元器件的误差变化，或者按键接触电阻的变化，不是一个突变的过程，是一个逐渐变化，慢慢累积的过程。当累积的变化超过了原来的设定值，就会出现按键失灵的现象。

为了解决这个问题，本发明的实施例涉及一种按键自适应调节方法，包括：

按电压理论值预设按键对应的电压值区间；

每次按按键时，使用滤波算法修正按键输出电压值；

修正后的按键区间电压，用于下次按键检测时使用。

在本发明的实施例中，使用平均值滤波算法修正按键输出电压值，具体为：记录该按键最近至少两次电压值和本次读到的电压值，则修正后的按键输出电压值等于最近至少两次电压值和本次读到的电压值的平均值，即，修正后的按键输出电压值等于最近至少两次电压值和本次读到的电压值相加后除以记录的电压值的次数。也可以采用其他滤波算法修正按键输出电压值。

在本实施例中，记录该按键最近第一次电压值K1(x)、最近第二次电压值K2(x)和本次读到的电压值K0(x)，则修正后的按键输出电压值K’(x)的计算公式为：

K^{,} (x) = \frac{(K_{2} (x) + K_{1} (x) + K_{o} (x))}{3}

在本发明的实施例中，步骤：按电压理论值预设按键对应的电压值区间，具体为：

无按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压K0＝VCC，下限值是电源电压K0与第一按键电压K1的平均值

第一按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压K0与第一按键电压K1的平均值下限值是第一按键电压K1与第二按键电压K2的平均值

第二按键按下对应的电压值区间的上限值是第一按键电压K1与第二按键电压K2的平均值下限值是第二按键电压K2与第三按键电压K3的平均值

则，第n按键按下对应的电压值区间的上限值是第n-1按键电压K n-1与第N按键电压K n的平均值(K n-1+K n)/2，下限值是第n按键电压K n与第N+1按键电压K n+1的平均值(K n+K n+1)/2。

如图1、表1所示，本实施例的键盘设置了四个按键，则在上述按键对应的电压值区间计算方法中，n＝4；

第三按键按下对应的电压值区间的上限值是第二按键电压K2与第三按键电压K3的平均值下限值是第三按键电压K3与第四按键电压K4的平均值

第四按键按下对应的电压值区间的上限值是第三按键电压K3与第四按键电压K4的平均值下限值是第四按键电压K4与零的平均值

在本发明的实施例中，步骤：使用修正的按键输出电压值计算出按键的电压值区间的上限值和下限值，具体为：

无按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压VCC，下限值是修正后的电源电压K’0＝VCC与修正后的第一按键电压K’1的平均值

第一按键按下对应的电压值区间的上限值是修正后的电源电压K’0与修正后的第一按键电压K’1的平均值下限值是修正后的第一按键电压K’1与修正后的第二按键电压K’2的平均值

第二按键按下对应的电压值区间的上限值是修正后的第一按键电压K’1与修正后的第二按键电压K’2的平均值下限值是修正后的第二按键电压K’2与修正后的第三按键电压K’3的平均值

则，第n按键按下对应的电压值区间的上限值是修正后的第n-1按键电压K’n-1与修正后的第n按键电压K’n的平均值(K’n-1+K’n)/2，下限值是修正后的第n按键电压K’n与修正后的第n+1按键电压K’n+1的平均值(K’n+K’n+1)/2。

如下表2所示，本实施例的键盘设置了四个按键，则在上述按键对应的电压值区间计算方法中，n＝4；

第三按键按下对应的电压值区间的上限值是第二按键电压K’2与第三按键电压K’3的平均值下限值是第三按键电压K’3与第四按键电压K’4的平均值

第四按键按下对应的电压值区间的上限值是第三按键电压K’3与第四按键电压K’4的平均值下限值是第四按键电压K4与零的平均值

表2四个按键对应的修正后的电路电压值区间示例

图2示出了与图1的按键电路对应的按键自适应调节方法的具体实施例流程，具体为：

读取电压值；

按键防抖动处理；

使用最新的按键电压区间判断是否为有效按键；

若是有效按键，则判断是否是按键1，若是，使用滤波算法修正按键1输出电压K’1，若否：

进一步判断是否是按键2，若是，使用滤波算法修正按键2输出电压K’2，若否：

进一步判断是否是按键3，若是，使用滤波算法修正按键3输出电压K’3，若否：

进一步判断是否是按键4，若是，使用滤波算法修正按键4输出电压K’4，若否：

进一步判断是否是下一按键，在使用滤波算法修正上述按键输出电压后，重新修正各按键的电压区间。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种按键自适应调节方法，其特征在于，包括：

按电压理论值预设按键对应的电压值区间的上限值和下限值；

每次按按键时，使用滤波算法修正按键输出电压值；

使用修正的按键输出电压值计算出按键的电压值区间的上限值和下限值；

修正后的按键区间电压，用于下次按键检测时使用。

2.根据权利要求1所述的按键自适应调节方法，其特征在于：使用平均值滤波算法修正按键输出电压值，具体为：

记录该按键最近至少两次电压值和本次读到的电压值，则修正后的按键输出电压值等于最近至少两次电压值和本次读到的电压值的平均值。

3.根据权利要求1所述的按键自适应调节方法，其特征在于：

步骤：按电压理论值预设按键对应的电压值区间的上限值和下限值，具体为：

无按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压，下限值是电源电压与第一按键电压的平均值；

第一按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压与第一按键电压的平均值，下限值是第一按键电压与第二按键电压的平均值；

第二按键按下对应的电压值区间的上限值是第一按键电压与第二按键电压的平均值，下限值是第二按键电压与第三按键电压的平均值；

则，第n按键按下对应的电压值区间的上限值是第n-1按键电压与第n按键电压的平均值，下限值是第n按键电压与第n+1按键电压的平均值。

4.根据权利要求1所述的按键自适应调节方法，其特征在于：

步骤：使用修正的按键输出电压值计算出按键的电压值区间的上限值和下限值，具体为：

无按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压，下限值是电源电压与修正后的第一按键电压的平均值；

第一按键按下对应的电压值区间的上限值是电源电压与修正后的第一按键电压的平均值，下限值是修正后的第一按键电压与修正后的第二按键电压的平均值；

第二按键按下对应的电压值区间的上限值是修正后的第一按键电压与修正后的第二按键电压的平均值，下限值是修正后的第二按键电压与修正后的第三按键电压的平均值；

则，第n按键按下对应的电压值区间的上限值是修正后的第n-1按键电压与修正后的第n按键电压的平均值，下限值是修正后的第n按键电压与修正后的第n+1按键电压的平均值。