CN211981916U - 压力检测装置以及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种压力检测装置以及移动终端，该压力检测装置包括压力传感器、主板和微控制器，微控制器设置于主板的应变区域，微控制器包括检测电路和应变感应电路，检测电路分别与压力传感器和应变感应电路电连接。该移动终端包括上述的压力检测装置。本申请实施例提供的压力检测装置以及移动终端通过将微控制器设置于主板的应变区域，根据应变感应电路检测到的电信号，可以避免将一些非常规的用户操作错误的识别为按键操作，保证设备的正常运行。

Description

压力检测装置以及移动终端

技术领域

本申请涉及通信设备技术领域，具体涉及一种压力检测装置以及移动终端。

背景技术

随着移动终端的屏占比越来越高，留给机械按键的位置也越来越小，有些移动终端甚至侧边也是显示屏，这就要求移动终端采用虚拟的压力按键装置取代机械按键。压力按键装置的实现原理是检测压力作用在装置上产生的形变，并转换为相应的电信号，再通过一定算法识别为按键。但是，装置的形变不只在用户正常按压操作时产生，扭曲压力按键装置时，装置也会发生形变，导致错误的被识别为按键，造成各种误操作。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提出一种压力检测装置以及移动终端，以解决上述问题。本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

一方面，本申请实施例提供了一种压力检测装置，包括压力传感器、主板和微控制器，微控制器设置于主板的应变区域，微控制器包括检测电路和应变感应电路，检测电路分别与压力传感器和应变感应电路电连接。

在一种实施方式中，检测电路和应变感应电路集成并封装于微控制器中。

在一种实施方式中，微控制器焊接于主板的应变区域。

在一种实施方式中，检测电路包括第一检测电路和第二检测电路，压力传感器连接于第一检测电路，应变感应电路连接于第二检测电路。

在一种实施方式中，应变感应电路为应变电阻或数模转换器。

在一种实施方式中，应变区域的中心与主板的中心一致。

另一方面，本申请实施例提供了一种移动终端，该移动终端包括上述的压力检测装置。

在一种实施方式中，移动终端还包括中框，中框具有相背设置的第一中框表面和第二中框表面，第一中框表面为外观面，压力检测装置中的压力传感器贴合于第二中框表面。

在一种实施方式中，移动终端还包括盖板，中框围绕盖板设置并形成一容置空间，主板设置于容置空间。

在一种实施方式中，移动终端还包括屏幕，屏幕和盖板相对设置，主板设置于屏幕和盖板之间，压力传感器贴合于屏幕下表面，屏幕下表面为朝向盖板的表面。

相对于现有技术，本申请实施例提供的压力检测装置通过压力传感器可以检测到用户的压力操作并产生与压力操作对应的电信号。当用户进行压力操作时，主板受到应力影响产生形变，通过设置于主板的应变区域的应变感应电路可以实时检测主板的形变并产生与形变对应的电信号。微控制器接收应变感应电路检测到的与形变对应的电信号，可以根据该电信号的大小判断当前的压力操作是否为正常操作，进而可以在判断为非正常操作时拒绝响应该压力操作以避免误触，保证设备的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的压力检测装置的模块示意图。

图2示出了本申请实施例提供的压力检测装置的另一模块示意图。

图3示出了本申请实施例提供的移动终端的结构示意图。

图4示出了本申请实施例提供的移动终端的结构示意图。

图5示出了本申请另一个实施例提供的移动终端的爆炸图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1所示，本申请实施例提供了一种压力检测装置100，该压力检测装置100包括压力传感器110、主板120和微控制器130。其中，微控制器130设置于主板120的应变区域，微控制器130包括检测电路131和应变感应电路132，检测电路131分别与压力传感器110和应变感应电路132连接。

本申请实施例提供的压力检测装置100可以应用于任何一种具有压力按键的电子终端中，压力检测装置100通过压力传感器110可以检测用户作用于电子终端的压力操作，如用于触发按键指令的按键操作或压力触控操作等常规的压力操作，或者是扭曲电子终端等一些非常规的压力操作。当用户对电子终端进行压力操作时，主板120受应力影响一起产生形变，尤其在用户对电子终端进行扭曲等非常规的压力操作时，主板120受到扭曲，形变明显增大。当用户对电子终端进行常规的压力操作时，由于该作用力集中在预设的按键位置或感应区域，因此不会对主板造成较大影响，此时主板的形变非常小。压力检测装置100通过设置于主板120的应变区域的应变感应电路132可以实时检测到与主板120的形变对应的电信号。检测电路131分别与压力传感器110和应变感应电路132电性连接，用于接收压力传感器110和应变感应电路132检测到的电信号。微控制器130接收应变感应电路132检测到的与形变量对应的电信号，可以根据该电信号的大小判断当前的压力操作是否为正常操作，进而可以在判断为非正常操作时拒绝响应该压力操作以避免误触。例如，当应变感应电路132产生的电信号大于设定阈值时，可以拒绝响应压力传感器110产生的电信号，当应变感应电路132产生的电信号小于设定阈值时，可以按正常流程响应压力传感器110产生的电信号，如此可以避免将一些非常规的压力操作错误的识别为按键操作，保证设备的正常运行。

需要说明的是，上述电子终端可以是智能手环、智能手表等可穿戴设备，也可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑等移动终端，本实施例对此并不具体限定。

在本实施例中，压力传感器110可以是压电式压力传感器或压阻式压力传感器。主板120可以是电子终端的主机板、系统板或者母板等，主板120一般为电路板，其安装有组成电子终端的主要电路系统，如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、I/O(Input/Output，输入/输出)控制电路和电源等等。

微控制器130可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。作为一种示例，微控制器130可以仅包括CPU，也可以是CPU、数字信号处理器(digital signalprocessor，简称DSP)、图形处理器(Graphic Processing Unit，简称GPU)及各种控制芯片的组合。微控制器130可以通过运行或执行自身存储的程序，以执行压力检测装置100的各种功能和处理数据，如接收压力传感器110和应变感应电路132检测到的电信号，并根据电信号判断用户的压力操作等。需要说明的是，微控制器130的功能可通过市售的MCU芯片实现。

请一并参阅图1和图2所示，在本实施例中，检测电路131包括第一检测电路1311和第二检测电路1312，压力传感器110连接于第一检测电路1311，应变感应电路132连接于第二检测电路1312。上述第一检测电路1311与压力传感器110连接，用于获取压力传感器110检测到的电信号，第二检测电路1312与应变感应电路132连接，用于获取应变感应电路132检测到的电信号。

在一些实施例中，第一检测电路1311包括第一信号放大电路和第一模数转换电路，第一信号放大电路连接于压力传感器110，第一模数转换电路连接于第一信号放大电路。其中，第一信号放大电路可以采用功耗低、输入失调电压小的OP07运算放大器，第一模数转换电路可以采用高速率的12位ADC(Analog to Digital Converter,模数转换器)。作为一种示例，压力检测装置100通过压力传感器110检测用户的压力操作并转化为电信号，再经过OP07运算放大器进行信号放大，然后送至ADC即可将模拟信号转换为微控制器130可以识别的数字信号。

在一些实施例中，第二检测电路1312包括第二信号放大电路和第二模数转换电路，第二信号放大电路连接于应变感应电路132，第二模数转换电路连接于第二信号放大电路。其中，第二信号放大电路可以采用OP07运算放大器，第二模数转换电路可以采用12位ADC。作为一种示例，压力检测装置100通过应变感应电路132检测主板120的受力并转化为电信号，再经过OP07运算放大器进行信号放大，然后送至ADC即可将模拟信号转换为微控制器130可以识别的数字信号。

在一些实施例中，检测电路131和应变感应电路132集成并封装于微控制器130中，即第一检测电路1311、第二检测电路1312和应变感应电路132集成并封装于微控制器130。本申请实施例通过将检测电路131和应变感应电路132集成并封装于微控制器130中，可以简化压力检测装置100的结构设计，具有生产方便，生产成本低等优点。

在一些实施例中，应变感应电路132可以为应变电阻。压力检测装置100将应变电阻设置于主板120的应变区域，当主板120发生形变时，应变电阻将随主板120一起发生形变，其电阻值也随之变化。由于应变电阻的电阻值与其形变量保持一定的线性关系，进而可以通过测得应变电阻的电阻值确定主板120的形变大小。本申请实施例采用应变电阻作为应变感应电路132，具有简单实用、成本低廉和体积小等多个优点，同时方便将应变感应电路132集成并封装于微控制器130。

在一些实施例中，应变感应电路132可以为DAC(Digital to Analog Converter,数模转换器)。本申请人经过大量的实践研究发现，在主板发生形变时，主板上MCU内部的DAC输出的电信号会产生误差。由此，应变感应电路132可以为DAC，当主板120发生形变时，DAC输出的电信号会随之产生变化，进而可以根据DAC输出的电信号确定主板120的形变大小。

在一些实施例中，微控制器130焊接于主板120的应变区域。例如，可以采用SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)贴片的方式，将微控制器130安装于主板120的应变区域，再通过流焊或浸焊等方法将微控制器130和主板120焊接组装。上述微控制器130焊接于主板120，可以使得微控制器130和主板120之间保持稳固连接，当主板120发生形变时，微控制器130上的应变电阻可以随之变形，避免主板120的形变在传递至微控制器130的过程中发生损耗，使得应变感应电路132发生的形变更大，产生的电信号更强，从而使得压力检测装置100感测用户操作的灵敏度更高。

当然，在其他的一些实施方式中，微控制器130可以采用其他一些方式固定在主板120上。例如，可以采用环氧树脂等粘接剂将微控制器130粘接于主板120，同样可以将微控制器130固定安装于主板120。

其中，主板120的应变区域指的是主板受力时容易发生形变的区域，例如主板的中心区域。在一些实施例中，将微控制器130固定安装于主板120的中心位置。在主板120在受到外力的作用发生形变时，主板120四周的受力会向中心位置传导，使得中心位置的受力最大，发生的形变最大，通过将微控制器130设置于主板120的中心位置，可以使得应变感应电路132产生的电信号更强，从而提高压力检测装置100的检测灵敏度。

本申请实施例提供的压力检测装置100通过压力传感器110可以检测用户的压力操作，检测电路131与压力传感器110连接，用于接收压力传感器110检测到的与压力操作对应的电信号。当用户进行压力操作时，主板120受应力影响产生形变，通过设置于主板120的应变感应电路132可以实时检测主板120的形变大小，当应变感应电路132产生的电信号大于设定阈值时，可以拒绝响应压力传感器110产生的电信号，当应变感应电路132产生的电信号小于设定阈值时，可以按正常流程响应压力传感器110产生的电信号，如此可以避免将一些非常规的压力操作错误的识别为按键操作，保证设备的正常运行。

请一并参阅图1和图3所示，本申请实施例还提供了一种移动终端200，该移动终端200包括上述实施例中记载的压力检测装置100。

本申请实施例提供的移动终端200通过压力检测装置100中的压力传感器110可以检测到用户作用于移动终端200的压力操作，如用于触发按键指令的按键操作或压力触控等常规的按压操作，或者是扭曲电子终端等一些非常规的压力操作。当用户对移动终端200进行压力操作时，压力检测装置100中的主板120受应力影响产生形变，尤其在用户对移动终端200进行扭曲等非常规的压力操作时，主板120受到扭曲，形变明显增大。当用户对移动终端200进行常规的压力操作时，由于该作用力集中在预设的按键位置或感应区域，因此不会对主板120造成较大的影响，此时主板120的形变非常小。

移动终端200通过应变感应电路132可以实时检测到与主板120的形变对应的电信号。微控制器130接收应变感应电路132检测到的与形变对应的电信号，可以根据该电信号的大小判断当前的压力操作是否为正常操作，进而可以在判断为非正常操作时拒绝响应该压力操作以避免误触。例如，当应变感应电路132产生的电信号大于设定阈值时，可以拒绝响应压力传感器110产生的电信号，当应变感应电路132产生的电信号小于设定阈值时，可以按正常流程响应压力传感器110产生的电信号，即可以避免将一些非常规的压力操作错误的识别为按键操作，保证移动终端200的正常运行。

需要说明的是，本申请实施例提供的移动终端200可以包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手表等终端设备，本申请实施例对此并不具体限定。

请参阅图4所示，在本申请实施例中，移动终端200还包括中框210，中框210具有相背设置的第一中框表面211和第二中框表面212，第一中框表面211为外观面，压力检测装置100中的压力传感器110贴合于第二中框表面212。

作为一种示例，压力传感器110可以通过胶粘剂粘接于第二中框表面212。上述压力传感器110贴合于第二中框表面212，可以充当移动终端200的侧边按键使用，当用户按压中框210时，压力传感器110能够检测到作用于中框的按压操作，并产生与按压操作对应的电信号，通过预先设定与该电信号对应的按键指令，即可控制移动终端200执行对应的按键操作。而当用户扭曲移动终端200时，中框210发生形变，压力传感器110虽然能够检测到中框210的形变并产生相应的电信号，但由于主板120受扭曲影响同时产生形变，通过应变感应电路132可以检测到与主板120的形变对应的电信号，当应变感应电路132产生的电信号大于设定阈值时，可以拒绝响应压力传感器110产生的电信号，即可以避免将用户的扭曲操作错误的识别为按键操作，保证移动终端200的正常运行。

在本实施例中，移动终端200还包括盖板220，中框210围绕盖板220设置并形成一容置空间240，主板120设置于该容置空间。本申请实施例将主板120设置于中框210和盖板220围合形成的容置空间内，由于移动终端200的结构设计紧凑，使得主板120、中框210和盖板220之间具有联动作用，当中框210和盖板220中任何一个受压力作用发生形变时，主板120将会随之一起发生形变，设置于主板120的应变感应电路132即可检测到主板120的形变。

在一些实施例中，主板120可以通过螺丝连接等方式固定安装于中框210，当中框210受外界压力作用发生形变时，可以直接带动主板120一起发生形变，使得主板120上的应变感应电路132能够产生的电信号更强，提高压力检测装置100的检测灵敏度。

在其他一些实施例中，主板120也可以固定安装于盖板220，当盖板220受外界压力作用发生形变时，可以直接带动主板120一起发生形变，使得主板120上的应变感应电路132能够产生的电信号更强。

请参阅图5所示，在本实施例中，移动终端200还包括屏幕230，屏幕230和盖板220相对设置，主板120设置于屏幕230和盖板220之间。

作为本申请的另一种实施方式，压力传感器110可以贴合于屏幕230的下表面，其中，屏幕230的下表面为屏幕230朝向盖板220的表面。

作为一种示例，压力传感器110可以通过胶粘剂粘接于屏幕230的下表面。上述压力传感器110贴合于屏幕230的下表面，可以充当移动终端200的屏幕按键使用。当用户按压屏幕230时，压力传感器110能够检测到作用于屏幕230的按压操作，并产生与按压操作对应的电信号，通过预先设定与该电信号对应的按键指令，即可控制移动终端200执行对应的按键操作。而当用户扭曲移动终端200时，屏幕230发生形变，压力传感器110虽然能够检测到屏幕230的形变并产生相应的电信号，但由于主板120受扭曲影响产生形变，通过应变感应电路132可以检测到与主板120的形变对应的电信号，当应变感应电路132产生的电信号大于设定阈值时，可以拒绝响应压力传感器110产生的电信号，即可以避免将用户的扭曲操作错误的识别为按键操作，保证移动终端200的正常运行。

当然，在其他一些实施例中，压力传感器110也可以设置于盖板220的内表面，盖板220的内表面为盖板220朝向屏幕230的表面，以检测用户作用于盖板220的按压操作。

关于移动终端200其他部分的结构特征在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。而压力检测装置100的详细结构特征则请参阅上述实施例的相关描述。由于该移动终端200包括上述实施例中的压力检测装置100，因而具有压力检测装置100所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

综上所述，本申请实施例提供了一种压力检测装置100和具有该压力检测装置100的移动终端200，通过压力传感器110可以检测到用户的压力操作并产生与压力操作对应的电信号。当用户进行压力操作时，主板120受到应力影响产生形变，通过应变感应电路132可以实时检测主板120的形变并产生与形变对应的电信号。检测电路131分别与压力传感器110和应变感应电路132连接，用于接收压力传感器110和应变感应电路132产生的电信号。微控制器130接收应变感应电路132产生的与形变对应的电信号，可以根据该电信号的大小判断当前的压力操作是否为正常操作，进而可以在判断为非正常操作时拒绝响应该压力操作以避免误触。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种压力检测装置，其特征在于，包括：

压力传感器；

主板；

微控制器，所述微控制器设置于所述主板的应变区域，所述微控制器包括检测电路和应变感应电路，所述检测电路分别与所述压力传感器和所述应变感应电路电连接。

2.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述检测电路和所述应变感应电路集成并封装于所述微控制器中。

3.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述微控制器焊接于所述主板的应变区域。

4.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述检测电路包括第一检测电路和第二检测电路，所述压力传感器连接于所述第一检测电路，所述应变感应电路连接于所述第二检测电路。

5.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述应变感应电路为应变电阻或数模转换器。

6.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述应变区域的中心与所述主板的中心一致。

7.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1-6任一项所述的压力检测装置。

8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括中框，所述中框具有相背设置的第一中框表面和第二中框表面，所述第一中框表面为外观面，所述压力检测装置中的压力传感器贴合于所述第二中框表面。

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括盖板，所述中框围绕所述盖板设置并形成一容置空间，所述主板设置于所述容置空间。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括屏幕，所述屏幕和所述盖板相对设置，所述主板设置于所述屏幕和所述盖板之间，所述压力传感器贴合于所述屏幕下表面，所述屏幕下表面为朝向所述盖板的表面。

Images