CN215526612U - 一种基于arm处理器的新型usb键盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于键盘技术领域，尤其是一种基于ARM处理器的新型USB键盘，包括置于键盘内的ARM处理模块，所述键盘内还设有夜视模块、键盘扫描模块和电源模块；所述ARM处理模块通过所述键盘扫描模块识别所述键盘表面的键帽按键的输入信号，通过所述键盘上的USB与计算机电连接实现所述ARM处理模块的供电和信号输入的控制。本实用新型针对现有普通USB键盘的不足之处，通过精心设计，成功解决了普通USB键盘工作温度范围窄、需要明亮光线环境的难题。该方案稳定工作温度范围在‑40℃至+80℃，且满足夜视要求，具有工作稳定可靠、低功耗等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及键盘技术领域，尤其涉及一种基于ARM处理器的新型USB键盘。
背景技术
USB键盘是指键盘使用USB接口进行输入。市场中虽然有众多USB键盘可以选择，但多数作为民用键盘，普遍工作温度范围窄，只能在室温条件下使用，而随着现在计算机应用的范围越来越广，尤其在户外环境温度异常的情况下，例如零下几十度或者高温环境下，就会影响键盘的正常使用。
实用新型内容
基于现有的键盘环境工作温度受限的技术问题，本实用新型提出了一种基于ARM处理器的新型USB键盘。
本实用新型提出的一种基于ARM处理器的新型USB键盘，包括置于键盘内的ARM处理模块，所述键盘内还设有夜视模块、键盘扫描模块和电源模块；
所述ARM处理模块通过所述键盘扫描模块识别所述键盘表面的键帽按键的输入信号，通过所述键盘上的USB与计算机电连接实现所述ARM处理模块的供电和信号输入的控制。
优选地，所述ARM处理模块内的芯片型号为GD32F103RCT6。
通过上述技术方案，低功耗的ARM处理器，可以直接使用电脑USB供电，精选宽温器件，所有元器件经过精心选择，温度满足军规级别要求，保证满足-40℃～+85℃工作条件；例如：GD32F103RCT6工作温度在-40℃～+85℃；电源芯片HX1001-GE工作温度在-40℃～+85℃，电感工作温度在-40℃～+125℃，电容工作温度在-55℃～+125℃。市场上一般的键盘在低温时会出现响应速度慢，甚至按键失效情况；为了保证按键能够在低温-40℃工作，专门针对低温和人体特征设计了导电橡胶按键，既保证了按键的低温特性，又实现了良好的人机交互。
优选地，所述夜视模块设置于所述键盘的键帽上实现照明。
通过上述技术方案，支持夜视的操作，增加键盘背光电路，键盘背光系统使用PWM模式，有效提高了电源利用率，使在夜间或者光线不足时，操作者能够正常使用。
优选地，所述键盘扫描模块中，选取所述ARM处理模块的PA14、PA15、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7作为扫描信号输出，PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7作为扫描输入，并通过电阻抑制线路干扰。
通过上述技术方案，高稳定键盘扫描系统，通过电阻抑制线路干扰，提高了扫描电路稳定性。
优选地，所述电源模块包括电感单元和电容单元，所述电感单元的型号为SWPA3015S2R2NT，所述电容单元由输出电容和输出电容构成。
通过上述技术方案，两个电容容值差在十倍以上。通过以上设计保证了电源模块的高效率及稳定性。
本实用新型中的有益效果为：
本实用新型针对现有普通USB键盘的不足之处，通过精心设计，成功解决了普通USB键盘工作温度范围窄、需要明亮光线环境的难题。该方案稳定工作温度范围在-40℃至+80℃，精选宽温器件，所有元器件经过精心选择，温度满足军规级别要求，保证满足-40℃～+85℃工作条件；为了保证按键能够在低温-40℃工作，专门针对低温和人体特征设计了导电橡胶按键，既保证了按键的低温特性，又实现了良好的人机交互，且满足夜视要求，具有工作稳定可靠、低功耗等优点。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种基于ARM处理器的新型USB键盘的系统框图；
图2为本实用新型提出的一种基于ARM处理器的新型USB键盘的夜视模块电路图；
图3为本实用新型提出的一种基于ARM处理器的新型USB键盘的键盘扫描模块电路图。
图4为本实用新型提出的一种基于ARM处理器的新型USB键盘的电源模块电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种基于ARM处理器的新型USB键盘，包括置于键盘内的ARM处理模块，ARM处理模块内的芯片型号为GD32F103RCT6；键盘内还设有夜视模块、键盘扫描模块和电源模块；低功耗ARM处理器，利用高稳定键盘扫描系统识别按键，通过USB与计算机连接后能够识别为标准USB键盘，支持夜视操作，工作稳定范围在-40℃至+80℃，精选宽温器件，所有元器件经过精心选择，温度满足军规级别要求，保证满足-40℃～+85℃工作条件；例如：GD32F103RCT6工作温度在-40℃～+85℃；电源芯片HX1001-GE工作温度在-40℃～+85℃，电感工作温度在-40℃～+125℃，电容工作温度在-55℃～+125℃。市场上一般的键盘在低温时会出现响应速度慢，甚至按键失效情况；为了保证按键能够在低温-40℃工作，专门针对低温和人体特征设计了导电橡胶按键，既保证了按键的低温特性，又实现了良好的人机交互，可以直接使用电脑USB供电。
进一步地，如图2所示，夜视模块设置于键盘的键帽上实现照明。支持夜视的操作，增加键盘背光电路，键盘背光系统使用PWM模式，有效提高了电源利用率，使在夜间或者光线不足时，操作者能够正常使用，使用电源LT3591为夜视模块提供稳定可靠驱动源，由低功耗ARM处理器通过PWM方式控制，有效的提高了电源利用率。
ARM处理模块通过键盘扫描模块识别键盘表面的键帽按键的输入信号，通过键盘上的USB与计算机电连接实现ARM处理模块的供电和信号输入的控制。
进一步地，如图3所示，键盘扫描模块中，选取ARM处理模块的PA14、PA15、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7作为扫描信号输出，PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7作为扫描输入，并通过电阻抑制线路干扰；高稳定键盘扫描系统，通过电阻抑制线路干扰，提高了扫描电路稳定性。
进一步地，如图4所示，电源模块包括电感单元和电容单元，电感单元的型号为SWPA3015S2R2NT，电容单元由输出电容和输出电容构成；采用高效稳定电源模块的设计思想，通过精细的电源设计，合理选择匹配模块的中各个器件，电感使用了低内阻、大电流的国产顺络电感，型号为SWPA3015S2R2NT；电容选择了高稳定、低ESR的国产风华高科产品，并采用大小电容搭配原则，输出电容和输出电容各使用一大一小两个电容，在保证效率的同时，提高了电源稳定性。通过以上设计保证了电源模块的高效率及稳定性。
本实用新型针对现有普通USB键盘的不足之处，通过精心设计，成功解决了普通USB键盘工作温度范围窄、需要明亮光线环境的难题。该方案稳定工作温度范围在-40℃至+80℃，且满足夜视要求，具有工作稳定可靠、低功耗等优点。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于ARM处理器的新型USB键盘，包括置于键盘内的ARM处理模块，其特征在于：所述键盘内还设有夜视模块、键盘扫描模块和电源模块；
所述ARM处理模块通过所述键盘扫描模块识别所述键盘表面的键帽按键的输入信号，通过所述键盘上的USB与计算机电连接实现所述ARM处理模块的供电和信号输入的控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM处理器的新型USB键盘，其特征在于：所述ARM处理模块内的芯片型号为GD32F103RCT6。
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM处理器的新型USB键盘，其特征在于：所述夜视模块设置于所述键盘的键帽上实现照明。
4.根据权利要求1所述的一种基于ARM处理器的新型USB键盘，其特征在于：所述键盘扫描模块中，选取所述ARM处理模块的PA14、PA15、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7作为扫描信号输出，PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7作为扫描输入，并通过电阻抑制线路干扰。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM处理器的新型USB键盘，其特征在于：所述电源模块包括电感单元和电容单元，所述电感单元的型号为SWPA3015S2R2NT，所述电容单元由输出电容和输出电容构成。
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2021
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