CN108227940B - 一种超低辐射键盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超低辐射键盘，该超低辐射键盘包括键盘控制模块和按键模块两部分。所述按键模块由多个按键电路单元构成，一个按键电路单元连接键盘控制模块的一个输入管脚。按键电路单元之间相互独立。键盘控制模块通过输入管脚对按键电路单元进行检测，当按键按下时，键盘控制模块检测到对应按键电路单元的信号电平变化，并通过对外接口（如USB、PS/2）将键盘编码发送给主机设备。本发明超低辐射键盘解决了传统基于行列扫描原理的键盘在周期扫描时产生的电磁辐射和功率消耗问题，具有超低辐射、低功耗、支持多按键同时按下等优点，适于推广应用。

Description

一种超低辐射键盘
技术领域
本发明涉及信息输入设备技术领域，尤其涉及一种采用一个输入管脚直接采集单一按键状态的键盘控制器(微处理器或可编程逻辑器件)，具体是一种超低辐射键盘。
背景技术
键盘是通用计算机等信息化设备重要的数据输入设备，通常采用行列扫描的原理进行按键状态检测。以4行×4列共16个按键的键盘为例(如图1所示)，扫描原理如下：键盘控制器依次将4条行扫描信号ROW0～ROW3的其中一条置为0，其它的置为1；然后检查4条列扫描信号COL0～COL3的电平，根据置0的行序号和检测为0的列序号来判断按键状态。示例1：ROW0为0时，检测到COL0为0，则表明ROW0和COL0相交的按键1被按下。示例2：ROW2为0时，检测到COL1和COL3均为0，则表明按键8和按键10被按下。采用这种行列扫描原理的键盘具有扫描信号线少、对控制器要求低、易于实现等特点。但由于不论有无按键按下，都需要进行高速率扫描，行信号周期性进行高低电平转换时，会产生电磁辐射，带来键盘设计的电磁兼容性问题。同时，手部长时间近距离接触键盘，也会影响身体健康。无按键按下时，电路也要高速运行，造成不必要的能量消耗。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供一种超低辐射键盘。该键盘能够显著降低键盘辐射对人体健康的影响，减少键盘功耗。
本发明解决上述技术问题的技术方案是，设计一种超低辐射键盘，该超低辐射键盘包括键盘控制模块和按键模块两部分。所述按键模块由多个按键电路单元构成，一个按键电路单元连接键盘控制模块的一个输入管脚。按键电路单元之间相互独立。键盘控制模块通过输入管脚对按键电路单元进行检测，当按键按下时，键盘控制模块检测到对应按键电路单元的信号电平变化，并通过对外接口(如USB、PS/2)将键盘编码发送给主机设备。
上述方案只有按键按下时对应按键电路单元的信号电平发生变化，其它时间均保持不变，为降低电磁辐射和功耗提供了可行的方法。
与现有技术相比，其有益效果在于：本发明超低辐射键盘解决了传统基于行列扫描原理的键盘在周期扫描时产生的电磁辐射和功率消耗问题，具有超低辐射、低功耗、支持多按键同时按下等优点，适于推广应用。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构框图。
图2为本发明一种实施例的键盘控制模块和按键模块两部分连接关系图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。
为了方便说明和理解本发明的技术方案，以下所涉及的方位名词，如上下、左右、前后，均以附图所显示的方位为准。
本发明提供一种超低辐射键盘(参见图2)，其特征在于，该超低辐射键盘由键盘控制模块和按键模块组成，所述按键模块由多个按键电路单元构成，一个按键电路单元连接键盘控制模块的一个输入管脚。按键电路单元之间相互独立。键盘控制模块通过输入管脚对按键电路单元进行检测，当按键按下时，键盘控制模块检测到对应按键电路单元的信号电平变化，并通过对外接口(如USB、PS/2)将键盘编码发送给主机设备。
所述按键模块由多个按键电路单元组成，有多少个按键对应有多少个按键电路单元。每一个按键电路单元包含一个上拉电阻，一个下拉电阻，一个滤波电容，如图2所示，以按键电路单元1为例，R2为下拉电阻，确保按键未按下时输入到键盘控制模块的信号维持在稳定状态0；C1为滤波电容，用于按键信号的滤波；R1为上拉电阻，当按键按下时，输入到键盘控制模块的信号将转变为状态1。
所述键盘控制模块实现完成按键的检测，并通过对外接口(如USB、PS/2)将键盘编码发送给主机设备。键盘控制模块的主体部分为键盘控制器，该键盘控制器为微处理器或可编程逻辑元件，其每一个输入管件均与一个按键电路单元连接，按键电路单元将按键状态信号通过输入管脚发送给位键盘控制器，键盘控制器对按键状态信号进行处理，判断其逻辑状态，如果为0，则表示该按键未被按下；如果为1，则表示该按键按下，键盘控制器多次高速采样后进行数字滤波和去抖动处理后，将判断为合法有效的按键键值通过对外接口(如USB、PS/2)发送给主机设备。
键盘控制器对按键状态信号进行周期性的读取，对状态为1的按键进行必要的数字滤波和有效性判断后，将合法有效的按键编码通过外部接口发送给主机设备，主机设备根据合法有效的按键编码作一下步指令调度。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (3)

1.一种超低辐射键盘，其特征在于，该超低辐射键盘由键盘控制模块和按键模块组成，所述按键模块由多个按键电路单元组成，有多少个按键对应有多少个按键电路单元；每一个按键电路单元包含一个上拉电阻，一个下拉电阻，一个滤波电容，下拉电阻确保按键未按下时输入到键盘控制模块的信号维持在稳定状态0；滤波电容用于按键信号的滤波；上拉电阻确保当按键按下时，输入到键盘控制模块的信号将转变为状态1；
键盘控制模块的主体部分为键盘控制器，其每一个输入管件均与一个按键电路单元连接，按键电路单元将按键状态信号通过输入管脚发送给位键盘控制器，键盘控制器对按键状态信号进行处理，判断其逻辑状态，如果为0，则表示该按键未被按下；如果为1，则表示该按键按下；键盘控制器进行数字滤波和去抖动处理后，将判断为合法有效的按键键值通过对外接口发送给主机设备；
键盘控制器对按键状态信号进行周期性的读取，对状态为1的按键进行数字滤波和有效性判断后，将合法有效的按键编码通过外部接口发送给主机设备，主机设备根据合法有效的按键编码作一下步指令调度。
2.根据权利要求1所述的一种超低辐射键盘，其特征在于，所述键盘控制器为微处理器或可编程逻辑元件。
3.根据权利要求1所述的一种超低辐射键盘，其特征在于，所述对外接口为USB或PS/2。
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