CN202102379U - 新型薄膜开关键盘结构 - Google Patents
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Abstract
新型薄膜开关键盘结构,包括薄膜开关、铝板,其特征在于:薄膜开关上印刷的线路具有一条以上的AD通道,每条AD通道包括一条信号采集线和一条地线。信号采集线的一端连接VCC,信号采集线上从VCC一端依次串联一个精密电阻和一个以上的按键电阻。每个按键电阻对应设置一个按键开关,每个按键开关对应于一个按键。按键开关的一端连接在所对应的按键电阻的后端,另一端与地线连接。每条AD通道设置一个模数转换通道检测端,该模数转换通道检测端与精密电阻的后端连接。还具有组合键通道,每个组合键通道一端连接MCU的一个IO口,另一端连接地线,组合键通道内并联有两个组合键或串联一个组合键。该键盘结构有利于电脑键盘向轻薄化发展,并降低产品的不良率。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种薄膜开关键盘结构,特别涉及一种新型薄膜开关键盘结构。
背景技术
在电脑键盘不断向轻薄化发展,但却受现阶段的键盘结构影响,使得键盘的薄膜开关受到很大的局限性,在这样的情况下,薄膜开关产品的设计、生产都受到相当影响,使产品的生产周期、不良率、成本都在增加。
发明内容
本实用新型提供一种新型薄膜开关键盘结构,目的是解决现有技术问题,提供一种不影响电脑键盘向轻薄化发展的键盘结构,该键盘结构可以降低产品的不良率,降低生产成本及生产周期。
本实用新型解决问题采用的技术方案是:
新型薄膜开关键盘结构,包括有薄膜开关、铝板,薄膜开关上印刷有线路,所述线路具有一条以上的AD(数模转换)通道。每条AD通道包括一条信号采集线和一条地线,信号采集线的一端连接VCC,信号采集线上从VCC一端开始依次串联有一个精密电阻和一个以上的按键电阻。每个按键电阻对应设置一个按键开关,每个按键开关对应于一个按键,按键开关的一端连接在所对应的按键电阻的后端,按键开关的另一端与地线连接。MCU(微型控制器)对应每条AD通道设置一个模数转换通道检测端,该模数转换通道检测端与精密电阻的后端连接。具有两个或三个组合键通道,每个组合键通道一端连接MCU的一个IO口,另一端连接地线,组合键通道内并联有两个组合键或串联一个组合键。
所述薄膜开关从上之下分别为上层塑料薄膜、中间绝缘塑料薄膜、下层塑料薄膜,在上层塑料薄膜下表面上设有上层按键导电点,在下层塑料薄膜上表面上设有下层按键导电点,线路的引出线设置在薄膜开关的下层塑料薄膜上,地线公共端设置在上层塑料薄膜上。
所述薄膜开关从上之下分别为上层塑料薄膜、中间绝缘塑料薄膜、下层塑料薄膜,上层塑料薄膜下表面上设有上层按键导电点,在下层塑料薄膜上表面上设有下层按键导电点,线路的引出线设置在薄膜开关的上层塑料薄膜上,地线公共端设置在下层塑料薄膜上。
所述薄膜开关从上之下分别为上层塑料薄膜、中间绝缘塑料薄膜,在上层塑料薄膜下表面上设有上层按键导电点,线路的引出线设置在薄膜开关的上层塑料薄膜上,铝板为地线公共端。
本实用新型的有益效果:该键盘结构中线路采用AD转换模式,其引出线由原来24条或更多减少到现在只用几条,改变了较难生产工艺的生产模式。因为采用了分压式解码,键盘的按键值不再是由薄膜开关的两条连接线决定,而是由软件工程师在解码时程序决定,这样一款薄膜开关就可以共用很多款电脑,不再是一款电脑对应一款薄膜开关,这样也又减少了薄膜开关生产环节,换线担误的工时及换线产生的不良。使薄膜开关的生产成本极大降低。从而为薄膜开关行业提供更多生存空间。出PIN引出的线减少,使连接键盘的连接器减小,从而使笔记本电脑向更轻更薄发展提供帮助。
附图说明
图1是AD通道连接示意图;
图2是组合键通道一示意图;
图3是组合键通道二示意图;
图4是组合键通道三示意图;
图5是本实用新型实施例1的结构示意图;
图6是本实用新型实施例2的结构示意图;
图7是本实用新型实施例3的结构示意图;
图8是现有技术的引出线示意图;
图9是本实用新型引出线示意图。
图中:1.信号采集线、2.地线、3.VCC、4.精密电阻、5.按键电阻、6.按键开关、7.模数转换通道检测端、8.IO口、9.组合键、11.地线、10.AD通道、20.组合键通道、12.上层塑料薄膜、13.中间绝缘塑料薄膜、14.下层塑料薄膜、15.上层按键导电点、16.下层按键导电点、17.引出线、18.铝板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图4中新型薄膜开关键盘结构中的线路示意图,本实用新型中采用AD检测原理,具有一条以上的AD通道10。每条AD通道10包括一条信号采集线1和一条地线2,信号采集线1的一端连接VCC3,信号采集线1上从VCC3一端开始依次串联有一个精密电阻4和一个以上的按键电阻5。每个按键电阻5对应设置一个按键开关6,每个按键开关6对应于一个按键,按键开关6的一端连接在所对应的按键电阻5的后端,按键开关6的另一端与地线2连接。MCU对应每条AD通道10设置一个模数转换通道检测端7,该模数转换通道检测端7与精密电阻4的后端连接。具有两个或三个组合键AD通道20,每个组合键通道20一端连接MCU的一个IO口8,另一端连接地线11,组合键通道20内具有并联的两个组合键9。
本实用新型中采用微型控制器的AD检测电压来判断键盘的按键值,由于在同一时间内只有一个按键按下是有效的且离VCC最近的优先级最高,当按键按下时,各个按键到AD点之间的电阻值都不相同,根据欧姆定律,则AD检测到的电压等于AD点到按键按下之间的电压,所以每个按键按下会产生不同的电压,根据AD检测到电压值可以判断出是那个按键按下。
同样可以把AD检测到的电压值转换为计算电阻值来判断那个键是否按下,VCC是MCU的稳压电源,为已知电压值,R0为精密电阻4,其电阻值是已知的,AD检测到的电压(Vad)也为已知数,则流过精密电阻R0的电流为(VCC-Vad)/R0,由于按键到AD点之间的电阻是串联关系,则其电流等于精密电阻流过的电流,从而可以计算出按键按下点到AD点之间的电阻值等于(Vad*R0)/(VCC-Vad),当不同的按键按下时计算出不同电阻值,从而判断出哪个按键按下。
由于每个通道上在同一时间内只允许一个按键按下是有效的,出现组合的按键不能分布在同一个AD通道上,键盘的Shift键、Ctrl键、Alt键是组合键,所以不能与其他任何普通键组合在一起,因此必须单独检测,用MCU的其它IO口8作为输入检测状态。而电脑键盘上的Shift键、Ctrl键、Alt键多为左右两个,因此每个组合键通道20中具有左右两个组合键,且并联在一起,如图2至图4中所示组合键通道中分别是Shift键、Ctrl键、Alt键的组合键通道,SW1和SW2、SW3和SW4、SW5和SW6分别代表为一对Shift键组合键、一对Ctrl键组合键、一对Alt键组合键。本实施例中具有三个组合键通道,也可以根据键盘的设计只具有两个组合键通道,或者只设置左边或右边一个组合键,该一个组合键串联在组合键通道内。
在此模数转换式键盘原理中,R1,R2…R(n)是要在薄膜开关内部完成的,这此电阻有以下几种方式可以完成:
A、采用导电方阻较高的油墨印刷完成,此方法是根据电阻的需求,设计时按导电油墨的性能,计算好其印刷图纹(长宽)。在生产时控制其相应厚度即可完成。
B、采用市场上现有的SMD封装的电阻,采用特殊工艺,把这些电阻用SMT的方式贴在薄膜开关上完成。
C、也可以把原本要印刷在薄膜开关内部做导线用的线路,直接采用方阻较高的导电油墨来印刷。在设计上充分考虑各线路的长度,也可完成各KEY间的阻值设计。
模数转换式键盘减少了薄膜开关引出线的条数,从而减小了与薄膜开关连接的连接器。如图5、图6所示出的一种,从24条减少到12条。
以下实施例中新型薄膜开关键盘的多种结构是以上述AD原理及线路设置为基础设计的。
实施例1
如图5中所示的新型薄膜开关键盘结构,包括有薄膜开关、铝板18。所述薄膜开关从上之下分别为上层塑料薄膜12、中间绝缘塑料薄膜13、下层塑料薄膜14,在上层塑料薄膜12下表面上设有上层按键导电点15,在下层塑料薄膜14上表面上设有下层按键导电点16,线路的引出线17设置在薄膜开关的下层塑料薄膜14上,地线公共端(GND)全部设置在上层塑料薄膜12上,使得这层的线路只有一条,相当简单。即可以采用现有工艺生产,也可采用其它导电的材料代替,比如镀铝薄膜等,采用镀铝薄膜后,因镀铝层为整性的,这样对薄膜开关的ESD防护得到相当好的性能。
实施例2
除了将线路的引出线17设置在下层塑料薄膜14上,还可以将引出线17设置在薄膜开关的上层塑料薄膜12上,地线公共端全部设置在下层塑料薄膜上,如图6中所示。
实施例3
当引出线17设置在薄膜开关的上层塑料薄膜12上时,还可以有如图7中所示的新型薄膜开关键盘结构,线路的引出线17设置在薄膜开关的上层塑料薄膜12上,直接将铝板18做为地线公共端,减少了薄膜开关下层塑料薄膜14及下层按键导电点16。
上述3种新型薄膜开关键盘结构,改进了现有复杂线路,引出线由原来24条或更多减少到现在只用几条,如图8、图9中所示,改变了较难生产工艺的生产模式因为采用了分压式解码,键盘的按键值不再是由薄膜开关的两条连接线决定,而是由软件工程师在解码时程序决定,这样一款薄膜开关就可以共用很多款电脑,不再是一款电脑对应一款薄膜开关,这样就减少了薄膜开关生产环节,换线担误的工时及换线产生的不良。使薄膜开关的生产成本极大降低。从而为薄膜开关行业提供更多生存空间。出PIN引出的线减少,使连接键盘的连接器减小,从而使笔记本电脑向更轻更薄发展提供帮助。
Claims (4)
1.新型薄膜开关键盘结构,包括有薄膜开关、铝板,薄膜开关上印刷有线路,其特征在于:所述线路具有一条以上的AD通道;每条AD通道包括一条信号采集线和一条地线,信号采集线的一端连接VCC,信号采集线上从VCC一端开始依次串联有一个精密电阻和一个以上的按键电阻;每个按键电阻对应设置一个按键开关,每个按键开关对应于一个按键;按键开关的一端连接在所对应的按键电阻的后端,其另一端与地线连接;MCU对应每条AD通道设置一个模数转换通道检测端,该模数转换通道检测端与精密电阻的后端连接;具有两个或三个组合键通道,每个组合键通道一端连接MCU的一个IO口,另一端连接地线,组合键通道内并联有两个组合键或串联一个组合键。
2.如权利要求1中所述的新型薄膜开关键盘结构,其特征在于:所述薄膜开关从上之下分别为上层塑料薄膜、中间绝缘塑料薄膜、下层塑料薄膜,在上层塑料薄膜下表面上设有上层按键导电点,在下层塑料薄膜上表面上设有下层按键导电点,线路的引出线设置在薄膜开关的下层塑料薄膜上,地线公共端设置在上层塑料薄膜上。
3.如权利要求1中所述的新型薄膜开关键盘结构,其特征在于:所述薄膜开关从上之下分别为上层塑料薄膜、中间绝缘塑料薄膜、下层塑料薄膜,上层塑料薄膜下表面上设有上层按键导电点,在下层塑料薄膜上表面上设有下层按键导电点,线路的引出线设置在薄膜开关的上层塑料薄膜上,地线公共端设置在下层塑料薄膜上。
4.如权利要求1中所述的新型薄膜开关键盘结构,其特征在于:所述薄膜开关从上之下分别为上层塑料薄膜、中间绝缘塑料薄膜,在上层塑料薄膜下表面上设有上层按键导电点,线路的引出线设置在薄膜开关的上层塑料薄膜上,铝板为地线公共端。
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