CN2521655Y - 指位指示触摸感应式计算机键盘 - Google Patents

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赵珞成
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Abstract

一种指位指示触摸感应式计算机键盘，包括计算机原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵，以及以分时方式扫描原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵的扫描控制电路，所述扫描控制电路由键盘内的单片机U2和译码器U3、U4组成，其中，译码器U3、U4的控制端G1、G2接在一起分别与单片机U2的P10口和P11口相连，数据输入端A、B、C、D分别与单片机U2的P00、P01、P02、P03口相连，译码器U3的输出端与计算机原键盘按键矩阵的输入插口J2相连，译码器U4的输出端与触摸感应按键矩阵的输入插口J3相连，计算机原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵的输出插口J4与单片机的P2口相连。本实用新型能将手指在键盘上的触摸情况通过显示器显示出来或以声音的方式进行提示。

Description

指位指示触摸感应式计算机键盘
                      技术领域
本实用新型涉及计算机键盘，具体地说是一种可向计算机主机输入手指在计算机键盘上触摸位置扩展编码的计算机键盘(并不包括在计算机主机内运行的相应的键盘驱动程序和相应的各种键位指示软件)的指位指示触摸感应式计算机键盘。
                      背景技术
传统的计算机在使用时，由于计算机显示器与键盘间有一定距离(有时，显示器与键盘的距离比较大，显示器与键盘间还会有一个很大的角度)，所以在需要使用键盘时，使用者的视点要从显示器上不断地移到键盘上，这样使用者在使用计算机时会降低效率，产生痛苦感，容易疲劳，长期这样使用计算机还会影响到人体颈椎部分的健康。
另外在较暗的环境下使用计算机时，也会发生看不清计算机键盘的情况。
                      发明内容
本实用新型的目的就是为解决上述背景技术存在的问题，提供一种低成本、高效率的能够将手指在键盘上的指位触摸情况指示出来的指位指示触摸感应式计算机键盘。
本实用新型的发明目的是这样实现的：一种指位指示触摸感应式计算机键盘，包括计算机原键盘按键矩阵，其特殊之处是它还包括一个具有导电性能的触摸感应按键矩阵，以及以分时方式扫描原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵的扫描控制电路，所述扫描控制电路由键盘内的单片机U2和译码器U3、U4组成，其中，译码器U3、U4的控制端G1、G2接在一起分别与单片机U2的P10口和P11口相连，数据输入端A、B、C、D分别与单片机U2的P00、P01、P02、P03口相连，译码器U3的输出端与计算机原键盘按键矩阵的输入插口J2相连，译码器U4的输出端与触摸感应按键矩阵的输入插口J3相连，计算机原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵的输出插口J4与单片机的P2口相连。
在上述方案中，所述触摸感应按键矩阵由在计算机键盘上每个按键表面敷有的导电层和与按键相对应键盘上盖板的按键插孔内壁上敷有的导电层组成，其中，键盘上盖板的每个按键导向槽内壁上敷有的导电层与一个场效应管的栅极相连，在触摸感应按键矩阵中，纵向排列场效应管的源极连接起来与输入插口J3的一个输入端相连，横向排列场效应管的漏极连接起来与输出插口J4的一个输出端相连。
本实用新型通过键盘内的单片计算机，以分时方式扫描原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵，将手指在键盘上的触摸情况，以编码的方式输入到计算机。
在本实用新型的基础上，还需进一步在计算机上开发新的键盘驱动程序和指位显示指示软件或发声指示软件等，最终用于提示使用者手指在键盘上的位置，提高计算机使用的方便度和舒适度。
分时扫描首先扫描是否有键被按下，如有则进行相应处理；如没有，则扫描是否有按键被触摸，当一个或多个键被触摸时，单片机在扫描触点矩阵后，将相应的编码通过键盘连线，发送给计算机，以供新键盘驱动程序进行处理，将相应编码写入计算机，供指示程序处理。
本实用新型是在现用计算机键盘上增加一个触摸感应矩阵，将手指在计算机键盘上的位置用扩展码传给计算机的主机，为将手指在键盘上触摸到的位置用显示或声音等软件方式表示出来提供一个基础。
本实用新型能将手指在键盘上的触摸情况通过显示器显示出来或以声音的方式进行提示。如果盲人能够用上指位指示发声的计算机键盘，就能使用有声音提示的计算机软件，独自做一些文字输入处理等方面的工作。对视力和反应较弱的老年计算机使用者而言，有声音和显示提示其手指在键位上的情况会大大地提高他们使用计算机的舒适度和方便度。
                        附图说明
图1是本实用新型使用状态图。
图2是本实用新型电路原理图。
图3是原键盘按键矩阵图。
图4是触摸感应按键矩阵图。
图5是采用本实用新型计算机键盘平面图。
图6是采用本实用新型计算机键盘剖面图。
                   具体实施方式
参照图2、图3、图4。键盘内的单片机在上电复位时，首先工作在标准键盘工作模式下，既只扫描原键盘按键矩阵，并输出标准键码。
在启动键盘指位指示程序后，计算机用新的键盘驱动程序代替原键盘驱动程序，既可识别扩展的触摸矩阵键码。该程序还通知键盘内的单片机，开始进行双模式扫描，即单片机U2的P10、P11分别轮换发出让译码器U3、U4工作和关闭的信号，轮换扫描按键矩阵和触摸感应按键矩阵。U2的P00、P01、P02、P03将4位二进制编码不断地送至译码器U3或U4，译码器U3或U4根据P00、P01、P02、P03将U3或U4选定0～13脚中的一个低电平输出，如这时选定的低电平这列上有键被按下或触摸，其信号就会通过J4传给单片机U2的P2口。这样单片机就以不同的键码，将扫描结果通知计算机内运行的新的键盘驱动程序，由该程序完成各类键码的分别处理：如果是按键，则将结果传给操作系统；如果是触摸感应按键，则将结果传给指位指示程序。
图4中的触摸感应按键的藕合电容C1由图6中按键1所敷的导电层T(高透明导电膜)和键盘上盖板2的按键导向槽上所敷的导电层T1及空气介质组成，这两个导电层T、T1不论接触不接触，均不影响对人体感应信号的传递，因为这两个导电层不接触时，即呈电容状态；接触时，呈导通状态。由于人体感应信号是交流信号，呈电容或导通均不影响感应信号传递到场效应管Q栅极。在扫描触摸感应键盘时，即图2中的译码器U4有效时，连接至场效应管Q的源极的U4-j(j＝0-13)控制着扫描那一列，输入为低的一列有效；当U4-j为高时，场效应管Q被关闭；为低时，场效应管Q被开放。触摸按键导电层T时，感应的信号通过C1，被Q反向放大后，送至单片机的P2口，P2口上拉的电阻R(电阻R在P2口内)，成为场效应管Q的负载电阻。读P2口的状态，即可知道是否有键被触摸。U4-0-U4-13分时有效，完成整个键盘的扫描。由于感应信号主要为50HZ的工频信号，在键盘空闲时(无键按下)，以5ms的间隔扫描触摸感应键盘，即可稳定地读入被触摸的键。
图3中的原键盘按键矩阵触点C由图6中键盘上层膜4中的上导电层6和键盘底层膜5中的下导电层7组成。
在图6中，件号1是按键，件号2是上盖板，件号3是橡胶弹性层，件号4是上层膜，件号5是底层膜，件号6是上导电层，件号7是下导电层，件号8是塑料薄膜，件号9是键盘底板。在按键1的表面附着有导电层T，在键盘上盖板2的按键导向槽内表面上附着有导电层T1，导电层T1与场效应管Q的栅极相连。
参照图5，本实用新型在键盘表面设置有用于指位指示软件启停的启停快捷键10和键盘图像移动的移动快捷键11。它们就是触摸感应按键矩阵中的若干个触点，也以扩展码的方式输入计算机，由工作软件作相应的处理。
本实用新型结合新的键盘驱动程序和指位指示软件可以通过声音和图像的方式分别在音响和显示器上指示出来。见图1。

Claims (2)

1、一种指位指示触摸感应式计算机键盘，包括计算机原键盘按键矩阵，其特征是它还包括一个具有导电性能的触摸感应按键矩阵，以及以分时方式扫描原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵的扫描控制电路，所述扫描控制电路由键盘内的单片机U2和译码器U3、U4组成，其中，译码器U3、U4的控制端G1、G2接在一起分别与单片机U2的P10口和P11口相连，数据输入端A、B、C、D分别与单片机U2的P00、P01、P02、P03口相连，译码器U3的输出端与计算机原键盘按键矩阵的输入插口J2相连，译码器U4的输出端与触摸感应按键矩阵的输入插口J3相连，计算机原键盘按键矩阵和触摸感应按键矩阵的输出插口J4与单片机的P2口相连。
2、按照权利要求1所述指位指示触摸感应式计算机键盘，其特征是所述触摸感应按键矩阵由在计算机键盘上每个按键表面敷有的导电层和与按键相对应键盘上盖板的按键导向槽内壁上敷有的导电层组成，其中，键盘上盖板的每个按键插孔内壁上敷有的导电层与一个场效应管的栅极相连，在触摸感应按键矩阵中，纵向排列场效应管的源极连接起来与输入插口J3的一个输入端相连，横向排列场效应管的漏极连接起来与输出插口J4的一个输出端相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004090704A1 (fr) * 2003-03-27 2004-10-21 Erzhong Liu Dispositif pour l'entree d'information de caractere, procede et application
CN1331027C (zh) * 2004-12-10 2007-08-08 英业达股份有限公司 汉字字符辅助输入方法及装置
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