CN203708214U - 单键式控制电路和显示设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种单键式控制电路和具有该单键式控制电路的显示设备,其中单键式控制电路包括一按键本体和按键检测模块。该按键本体包括触摸感应面和按键开关。本实用新型的单键式控制电路通过按键检测模块检测按键本体的状态,在按键本体的触摸感应面被触摸时输出幅值为第一检测值的按键信号至微控制器,且在按键本体的按键开关被按压时输出幅值为第二检测值的按键信号至微控制器,以通过微控制器控制显示设备执行相应的功能操作。本实用新型通过按键本体的集成复用,按键本体能够代替传统多个机械按键实现显示设备的多项功能操作,减少了按键数量,满足结构空间限制的需求,同时降低了设计成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域,尤其涉及一种单键式控制电路和显示设备。
背景技术
随着消费类电子产品向着智能化、集成化以及轻便化方向发展,用户对消费类电子产品上按键的功能操作便捷度的要求也越来越高。然而,传统分离式按键(如机械式按键)占用面积大,外观突兀不够美观,功能单一,一个按键通常仅对应一个功能操作,难以满足结构空间限制的需求,并且设计成本高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种单键式控制电路和显示设备,旨在通过一个按键的集成复用实现多项功能操作,减少按键数量,满足结构空间限制的需求,同时降低设计成本。
为了达到上述目的,本实用新型提出一种单键式控制电路,该单键式控制电路与显示设备的微控制器连接,包括一按键本体,以及用于检测所述按键本体状态并根据检测结果输出按键信号至所述微控制器的按键检测模块;
所述按键本体包括触摸感应面和按键开关,所述按键检测模块在所述触摸感应面被触摸时输出幅值为第一检测值的按键信号至所述微控制器,且在所述按键开关被按压时输出幅值为第二检测值的按键信号至所述微控制器,以通过所述微控制器控制显示设备执行相应的操作;其中,
所述触摸感应面与所述按键检测模块的第一检测端连接,所述按键开关的一端与所述按键检测模块的第二检测端连接,所述按键开关的另一端与所述按键检测模块的输出端连接,所述按键检测模块的输出端与所述微控制器的按键检测端连接。
优选地,所述按键开关包括按钮、弹性器件、按压触点和基底;
所述按压触点设置于所述基底上,且与所述基底连接;所述弹性器件设置于所述按压触点上方,所述弹性器件两端的连接点与所述基底连接;所述按钮设置于所述弹性器件上方,且与所述弹性器件连接,所述按钮被按压时,所述弹性器件与所述按压触点连接;所述按钮设置于所述触摸感应面下方,且与所述触摸感应面连接。
优选地,所述触摸感应面和所述按钮一体成型。
优选地,所述触摸感应面为电阻式或电容式触摸感应面。
优选地,所述按键检测模块包括电源输入端、一MOS管、一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻;
所述MOS管的栅极与所述触摸感应面连接,且经由所述第一电阻接地,所述MOS管的源极接地,所述MOS管的漏极与所述三极管的基极连接,且经由所述第二电阻与所述电源输入端连接;所述三极管的发射极接地,所述三极管的集电极经由所述第三电阻与所述电源输入端连接,且所述三极管的集电极分别与所述弹性器件的连接点和所述微控制器的按键检测端连接;所述第四电阻的一端与所述按压触点连接,所述第四电阻的另一端接地。
优选地,所述按键检测模块还包括第五电阻和第六电阻;所述第五电阻的一端与所述触摸感应面连接,所述第五电阻的另一端与所述MOS管的栅极连接,所述第六电阻的一端与所述MOS管的漏极连接,所述第六电阻的另一端与所述三极管的基极连接。
优选地,所述MOS管为NMOS管,所述三极管为NPN三极管。
优选地,所述单键式控制电路还包括用于将所述按键检测模块输出的按键信号进行滤波整形后输出至所述微控制器的滤波整形模块;所述滤波整形模块的输入端与所述按键检测模块的输出端连接,所述滤波整形模块的输出端与所述微控制器的按键检测端连接。
优选地,所述滤波整形模块包括第七电阻和一滤波电容;所述第七电阻的一端与所述按键检测模块的输出端连接,所述第七电阻的另一端与所述微控制器的按键检测端连接,且经由所述滤波电容接地。
本实用新型还提出一种显示设备,该显示设备包括微控制器,还包括单键式控制电路,该单键式控制电路与显示设备的微控制器连接,包括一按键本体,以及用于检测所述按键本体状态并根据检测结果输出按键信号至所述微控制器的按键检测模块;
所述按键本体包括触摸感应面和按键开关,所述按键检测模块在所述触摸感应面被触摸时输出幅值为第一检测值的按键信号至所述微控制器,且在所述按键开关被按压时输出幅值为第二检测值的按键信号至所述微控制器,以通过所述微控制器控制显示设备执行相应的操作;其中,
所述触摸感应面与所述按键检测模块的第一检测端连接,所述按键开关的一端与所述按键检测模块的第二检测端连接,所述按键开关的另一端与所述按键检测模块的输出端连接,所述按键检测模块的输出端与所述微控制器的按键检测端连接。
本实用新型提出的单键式控制电路,通过按键检测模块检测按键本体的状态,在按键本体的触摸感应面被触摸时输出幅值为第一检测值的按键信号至微控制器,且在按键本体的按键开关被按压时输出幅值为第二检测值的按键信号至微控制器,以通过微控制器控制显示设备执行相应的功能操作。本实用新型通过按键本体的集成复用,按键本体能够代替传统多个机械按键实现显示设备的多项功能操作,减少了按键数量,满足结构空间限制的需求,同时降低了设计成本。
附图说明
图1为本实用新型单键式控制电路一实施例的电路结构示意图;
图2为本实用新型单键式控制电路中按键本体的结构示意图;
图3为本实用新型单键式控制电路另一实施例的电路结构示意图;
图4为本实用新型显示设备的按键功能一实施例的示例图;
图5为本实用新型显示设备的按键功能另一实施例的示例图;
图6为本实用新型显示设备的按键功能又一实施例的示例图;
图7为本实用新型显示设备的按键功能再一实施例的示例图。
本实用新型的目的、功能特点及优点的实现,将结合实施例,并参照附图作进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型的单键式控制电路可以应用于显示设备,例如电视机等消费类电子产品。
参照图1和图2,图1为本实用新型单键式控制电路一实施例的电路结构示意图;图2为本实用新型单键式控制电路中按键本体的结构示意图。
本实用新型实施例中,单键式控制电路10包括一按键本体11和按键检测模块12。
上述按键本体11包括触摸感应面P和按键开关SW,按键检测模块12用于检测按键本体11状态并根据检测结果输出按键信号至微控制器20,按键检测模块12在触摸感应面P被触摸时输出幅值为第一检测值VADC1的按键信号至微控制器20,且在按键开关SW被按压时输出幅值为第二检测值VADC2的按键信号至微控制器20,以通过微控制器20控制显示设备执行相应的操作。
其中,触摸感应面P与按键检测模块12的第一检测端连接,按键开关SW的一端与按键检测模块12的第二检测端连接,按键开关SW的另一端与按键检测模块12的输出端连接,按键检测模块12的输出端与微控制器20的按键检测端GPIO1连接,微控制器20的按键检测端GPIO1可以为微控制器20任意一个空余的通用输入输出口。
在本实施例中,当按键本体11的触摸感应面P没有被触摸时,按键检测模块12输出低电平的按键信号至微控制器20的按键检测端GPIO1,该低电平的按键信号的幅值为0,微控制器20检测到低电平的按键信号后,检测出此时按键本体11没有操作,从而不作任何响应。当按键本体11的触摸感应面P被触摸时,按键检测模块12输出高电平的按键信号至微控制器20的按键检测端GPIO1,该高电平的按键信号的幅值为第一检测值VADC1;当按键本体11的触摸感应面P被触摸,且按键本体11的按键开关SW被按压时,按键检测模块12也输出高电平的按键信号至微控制器20的按键检测端GPIO1,此时的高电平按键信号的幅值变为第二检测值VADC2,微控制器20根据第一检测值VADC1和第二检测值VADC2检测出按键本体11的状态,即当前只是按键本体11的触摸感应面P被触摸,或者是按键本体11的触摸感应面P被触摸且按键本体11的按键开关SW被按压。若微控制器20检测到第二检测值VADC2,则微控制器20检测出按键本体11的按键开关SW被按压,并响应相关的按键功能,控制显示设备执行相应的功能操作,并显示操作界面,将操作过程和结果进行显示。
相对于现有技术,本实用新型的单键式控制电路10,通过按键本体11的集成复用,按键本体11能够代替传统多个机械按键实现显示设备的多项功能操作,减少了按键数量,满足结构空间限制的需求,同时降低了设计成本。
本实施例中,上述按键开关SW包括按钮A、弹性器件B、按压触点D和基底E。
按压触点D设置于基底E上,且与基底E连接;弹性器件B设置于按压触点D上方,弹性器件B两端的连接点F1、F2与基底E连接;按钮A设置于弹性器件B上方,且与弹性器件B连接,按钮A被按压时,弹性器件B与按压触点D连接;按钮A设置于触摸感应面P下方,且与触摸感应面P连接。
具体地,触摸感应面P和按钮A一体成型,触摸感应面P设置在按钮A的上表面。本实施例优选地,该触摸感应面P为电阻式或电容式触摸感应面。
本实施例中,按键检测模块12包括电源输入端VIN、MOS管Q1、三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。其中,MOS管Q1为NMOS管,三极管Q2为NPN三极管。
MOS管Q1的栅极与触摸感应面P连接,且经由第一电阻R1接地,MOS管Q1的源极接地,MOS管Q1的漏极与三极管Q2的基极连接,且经由第二电阻R2与电源输入端VIN连接;三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极经由第三电阻R3与电源输入端VIN连接,且三极管Q2的集电极分别与弹性器件B的连接点F1、F2和微控制器20的按键检测端GPIO1连接;第四电阻R4的一端与按压触点D连接,第四电阻R4的另一端接地。
具体地,按键检测模块12还包括第五电阻R5和第六电阻R6;第五电阻R5的一端与触摸感应面P连接,第五电阻R5的另一端与MOS管Q1的栅极连接,第六电阻R6的一端与MOS管Q1的漏极连接,第六电阻R6的另一端与三极管Q2的基极连接。
再参照图3,图3为本实用新型单键式控制电路另一实施例的电路结构示意图。
基于上述实施例,在本实用新型另一实施例中,如图3所示,本实用新型的单键式控制电路10还包括滤波整形模块13,该滤波整形模块13用于将按键检测模块12输出的按键信号进行滤波整形后输出至微控制器20;滤波整形模块13的输入端与按键检测模块12的输出端连接,滤波整形模块13的输出端与微控制器20的按键检测端GPIO1连接。
具体地,滤波整形模块13包括第七电阻R7和滤波电容C1;第七电阻R7的一端与按键检测模块12的输出端连接,即如图3中,第七电阻R7的一端分别与三极管Q2的集电极、弹性器件B的连接点F1、F2连接,且经由第三电阻R3与电源输入端VIN连接,第七电阻R7的另一端与微控制器20的按键检测端GPIO1连接,且经由滤波电容C1接地。
滤波整形模块13中,第七电阻R7和滤波电容C1构成一RC滤波器,第七电阻R7和滤波电容C1将按键检测模块12输出的按键信号进行滤波整形,并将经滤波整形后的按键信号输出至微控制器20的按键检测端GPIO1,使得按键检测模块12输出至微控制器20的按键信号稳定无干扰,使得微控制器20通过按键检测端GPIO1检测到恒定的第一检测值VADC1、第二检测值VADC2,能够准确检测出按键本体11的操作情况,从而能够准确响应相应的按键功能,控制显示设备执行相应的功能操作。
本实用新型单键式控制电路10的工作原理具体描述如下:
在按键本体11的触摸感应面P没有被触摸的情况下,由于第一电阻R1的下拉作用,MOS管Q1的栅极为低电平,MOS管Q1截止,此时由于第二电阻R2的上拉作用,三极管Q2的基极通过第二电阻R2获得偏置电压,三极管Q2的基极为高电平,从而三极管Q2导通。三极管Q2导通后,将微控制器20的按键检测端GPIO1拉为低电平,从而微控制器20检测到的按键信号为低电平,该低电平的按键信号的幅值为0。微控制器20检测到低电平的按键信号后,检测出此时按键本体11没有操作,从而不作任何响应。
在按键本体11的触摸感应面P被触摸的情况下,由于触摸感应面P为电阻式或电容式触摸感应面,因此按键本体11的触摸感应面P被触摸时,会引起电阻或电容变化,产生感应信号并输出至MOS管Q1的栅极,从而MOS管Q1导通。MOS管Q1导通后,将三极管Q2的基极拉为低电平,三极管Q2截止,此时由于第三电阻R3的上拉作用,电源输入端VIN输入的电源电压VCC通过第三电阻R3输入到微控制器20的按键检测端GPIO1,此时微控制器20检测到的按键信号为高电平,该高电平的按键信号的幅值为第一检测值VADC1,此时第一检测值VADC1=VCC。微控制器20检测到幅值为VCC时检测出当前只是按键本体11的触摸感应面P被触摸,微控制器20响应当前触摸感应面P被触摸时指定的按键功能,控制显示设备执行与当前触摸感应面P指定的按键功能相应的功能操作,并且显示设备显示操作界面,将操作过程和结果进行显示。例如,当前触摸感应面P被触摸指定的是在一功能菜单列表中纵向选择上一功能选项或者下一功能选项,则显示设备相应的执行选定上一功能选项或者下一功能选项操作,同时操作者可在显示设备屏幕上看到相应的操作过程和结果。
在按键本体11的触摸感应面P被触摸,同时按键本体11的按键开关SW被按压的情况下,由上述原理可知触摸感应面P被触摸时,MOS管Q1导通,三极管Q2截止,此时由于按键本体11的按键开关SW被按压,使得按键开关SW的弹性器件B与按压触点D相连通,即按键开关SW闭合,从而电源输入端VIN、第三电阻R3和第四电阻R4构成回路,电源输入端VIN输入的电源电压VCC经第三电阻R3和第四电阻R4分压后输入到微控制器20的按键检测端GPIO1,此时微控制器20检测到的按键信号也为高电平,此时的高电平按键信号的幅值为第二检测值VADC2,此时第二检测值VADC2=VCC/(R3+R4)*R4,其中,R3为第三电阻R3的阻值,R4为第四电阻R4的阻值。由此可知,触摸感应面P被触摸的情况与触摸感应面P被触摸且按键开关SW被按压的情况下,微控制器20检测到的高电平按键信号对应的幅值不同,且第二检测值VADC2小于第一检测值VADC1,从而当微控制器20检测到电源电压VCC后,再检测到低于电源电压VCC的电压值时,确认按键本体11的按键开关SW被按压,并响应相关的按键功能,控制显示设备执行与当前按键开关SW被按压相应的功能操作,并且显示设备显示操作界面,将操作过程和结果进行显示。例如,按键开关SW被按压指定的是“确认”功能,则在触摸感应面P被触摸指定某一功能选项的情况下,按键开关SW被按压,显示设备执行“确认”操作。
本实用新型还提出一种显示设备。
结合参照图1至图7,其中,图4为本实用新型显示设备的按键功能一实施例的示例图;图5为本实用新型显示设备的按键功能另一实施例的示例图;图6为本实用新型显示设备的按键功能又一实施例的示例图;图7为本实用新型显示设备的按键功能再一实施例的示例图。
本实用新型提出的显示设备包括微控制器20和单键式控制电路10,该单键式控制电路10的结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照上述实施例,此处不再赘述。
在实际应用中,若将按键本体11的触摸感应面P配置为用于唤醒图4所示的用户设置菜单,触摸按键本体11的触摸感应面P可以纵向选择功能,按压摸按键本体11的按键开关SW可以执行“确认”操作,则在显示设备开机后,当操作者第一次触摸按键本体11的触摸感应面P时,显示设备屏幕上将出现图4所示的用户设置菜单(图4默认显示“图像”功能菜单)。此时若操作者连续触摸按键本体11的触摸感应面P,则可以纵向选择功能,即可以在“音源”、“图像”、“声音”、“设置”、“频道”、“退出”功能中选定任意一项功能,如图5所示,选定“图像”功能,此时若按压按键开关SW,则可执行“确认”操作,进入“图像”功能的下一级菜单(子菜单),此时可以通过连续触摸按键本体11的触摸感应面P,来纵向选择“图像”子菜单中的功能,即可以选择“图像模式”、“亮度”、“对比度”、“比例模式”、“环保模式”功能中的任意一项功能,如图6所示,选定“比例模式”功能(“比例模式”项的默认比例值为16:9),此时若按压按键开关SW,则可执行“确认”操作,进入“比例模式”功能的子菜单。同理,在“比例模式”功能的子菜单中可以通过连续触摸按键本体11的触摸感应面P,来纵向选择“比例模式”子菜单中的功能选项,选定某一比例模式选项后,按压按键开关SW,即可执行“确认”操作,设定所需的比例模式,例如选择比例值为4:3的比例模式,则如图7所示,当按压按键开关SW执行“确认”操作后,“比例模式”项的比例值设定为4:3。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种单键式控制电路,与显示设备的微控制器连接,其特征在于,包括一按键本体,以及用于检测所述按键本体状态并根据检测结果输出按键信号至所述微控制器的按键检测模块;
所述按键本体包括触摸感应面和按键开关,所述按键检测模块在所述触摸感应面被触摸时输出幅值为第一检测值的按键信号至所述微控制器,且在所述按键开关被按压时输出幅值为第二检测值的按键信号至所述微控制器,以通过所述微控制器控制显示设备执行相应的操作;其中,
所述触摸感应面与所述按键检测模块的第一检测端连接,所述按键开关的一端与所述按键检测模块的第二检测端连接,所述按键开关的另一端与所述按键检测模块的输出端连接,所述按键检测模块的输出端与所述微控制器的按键检测端连接。
2.如权利要求1所述的单键式控制电路,其特征在于,所述按键开关包括按钮、弹性器件、按压触点和基底;
所述按压触点设置于所述基底上,且与所述基底连接;所述弹性器件设置于所述按压触点上方,所述弹性器件两端的连接点与所述基底连接;所述按钮设置于所述弹性器件上方,且与所述弹性器件连接,所述按钮被按压时,所述弹性器件与所述按压触点连接;所述按钮设置于所述触摸感应面下方,且与所述触摸感应面连接。
3.如权利要求2所述的单键式控制电路,其特征在于,所述触摸感应面和所述按钮一体成型。
4.如权利要求3所述的单键式控制电路,其特征在于,所述触摸感应面为电阻式或电容式触摸感应面。
5.如权利要求2至4中任意一项所述的单键式控制电路,其特征在于,所述按键检测模块包括电源输入端、一MOS管、一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻;
所述MOS管的栅极与所述触摸感应面连接,且经由所述第一电阻接地,所述MOS管的源极接地,所述MOS管的漏极与所述三极管的基极连接,且经由所述第二电阻与所述电源输入端连接;所述三极管的发射极接地,所述三极管的集电极经由所述第三电阻与所述电源输入端连接,且所述三极管的集电极分别与所述弹性器件的连接点和所述微控制器的按键检测端连接;所述第四电阻的一端与所述按压触点连接,所述第四电阻的另一端接地。
6.如权利要求5所述的单键式控制电路,其特征在于,所述按键检测模块还包括第五电阻和第六电阻;所述第五电阻的一端与所述触摸感应面连接,所述第五电阻的另一端与所述MOS管的栅极连接,所述第六电阻的一端与所述MOS管的漏极连接,所述第六电阻的另一端与所述三极管的基极连接。
7.如权利要求6所述的单键式控制电路,其特征在于,所述MOS管为NMOS管,所述三极管为NPN三极管。
8.如权利要求1所述的单键式控制电路,其特征在于,所述单键式控制电路还包括用于将所述按键检测模块输出的按键信号进行滤波整形后输出至所述微控制器的滤波整形模块;所述滤波整形模块的输入端与所述按键检测模块的输出端连接,所述滤波整形模块的输出端与所述微控制器的按键检测端连接。
9.如权利要求8所述的单键式控制电路,其特征在于,所述滤波整形模块包括第七电阻和一滤波电容;所述第七电阻的一端与所述按键检测模块的输出端连接,所述第七电阻的另一端与所述微控制器的按键检测端连接,且经由所述滤波电容接地。
10.一种显示设备,包括微控制器,其特征在于,还包括权利要求1至9中任意一项所述的单键式控制电路。
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Granted publication date: 20140709 Termination date: 20171219 |