CN2577342Y - 电脑用射频无线手持键盘 - Google Patents

Abstract

一种电脑用射频无线手持键盘，由手持键盘和键盘转接头两大部件组成。手持键盘由激光指示笔、键盘按键、键盘指示灯、键盘CPU、射频发射电路、发射天线等几部分组成，实现按键操作及按键代码通过射频信号的无线发送，激光指示笔用于指示远端。键盘转接头由接收天线、射频接收电路、转接头CPU、有线键盘插口、主机插口、转接头指示灯等几部分组成，有线键盘插口连接有线标准键盘，主机插口连接主机；它既接收手持键盘发射的射频信号，进而得到其按键标准键值传输给主机，又实现有线标准键盘与主机间数据的双向传输。该无线手持键盘体积小，即插即用，使用方便灵活，可与有线标准键盘配合同时使用，又设置有激光指示笔，在电脑多媒体演示、教学中应用极为方便。

Description

电脑用射频无线手持键盘

(一)技术领域

本实用新型涉及一种电脑用射频无线手持键盘。

(二)背景技术

键盘是电脑最重要的输入设备之一，但有线键盘因为键盘与主机间通过电缆连接而只能在主机周围使用，给远离主机使用带来了困难，于是，无线键盘应运而生。

目前，已有这样的无线键盘。一种是射频无线键盘，它是通过两个射频收/发器收/发无线电波传输信号的。有线键盘的电缆去掉后，代之以键盘处和主机处的两个射频收/发器，射频收/发器间按照一定的无线通信协议通过收发无线电波进行键盘与主机间数据的无线传输。另一种是红外无线键盘，它是通过收/发红外线传输信号的。代替有线键盘电缆的是键盘处和主机处的两个红外收/发器，传输数据的原理同射频无线键盘是一致的。

这两种无线键盘都存在着结构复杂、成本较高、不可与有线键盘同时使用等缺点，而且体积大，较笨重，移动使用困难。红外无线键盘更是由于存在方向性给灵活使用带来更多不便。

(三)发明内容

为适应远离主机进行键盘操作的需要，同时又在主机处以功能齐全的有线键盘进行操作，本实用新型提供了这样一种电脑用无线手持键盘。它设置了电脑有线标准键盘上一些最常用的按键，可以与现有有线标准键盘同时使用，无线键盘远离主机进行少数常用按键的操作，同时又可以在主机处用有线标准键盘进行操作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：整个电脑用射频无线手持键盘由具有射频无线发射功能的手持键盘(16)和位于主机键盘插口处、具有射频无线接收功能的键盘转接头(15)两大部件组成，其组成原理如图1所示。手持键盘(16)实现按键操作及按键代码通过射频信号的无线发送。它由激光指示笔(1)、键盘按键(2)、键盘指示灯(3)、键盘CPU(4)、射频发射电路(5)、发射天线(6)等几部分组成。键盘CPU(4)扫描键盘按键(2)，得到被按键的按键代码，并将键盘的工作状态通过键盘指示灯(3)显示给操作人员；键盘CPU(4)对扫描得到的按键代码进行信道编码，然后送入射频发射电路(5)调制于射频信号中，由发射天线(6)发射给键盘转接头(15)。根据使用无线键盘的实际需要，在键盘中设置了一只激光指示笔(1)，用于远端指示。整个手持键盘(16)部分的电路板合理布置，置于一个小塑料盒里，整个键盘便可进行手持操作，自由移动使用。

键盘转接头(15)由接收天线(7)、射频接收电路(8)、转接头CPU(9)、有线键盘插口(10)、主机插口(13)、转接头指示灯(14)等几部分组成。它需要完成两项功能，一方面，它要接收手持键盘(16)发射的射频信号，进而得到按键标准键值并传输给主机(12)；另一方面，它要实现有线标准键盘(11)与主机(12)间数据的双向传输。

射频接收电路(8)从接收天线(7)接收到的微弱射频信号中解调出信道码传送给转接头CPU(9)，转接头CPU(9)对接收到的信道码进行解码得到按键代码，并将这个按键代码转换得到按键对应的标准键值，然后按照键盘传输信号的工作方式，通过主机插口(13)将手持键盘(16)按键的标准键值传送给主机(12)，实现手持键盘(16)的按键操作。

有线标准键盘(11)和主机(12)分别通过有线键盘插口(10)和主机插口(13)与转接头CPU(9)连接，它们之间的数据不再直接传输，而是通过转接头CPU(9)进行转接，间接传输的。这样的目的是有线标准键盘(11)和无线的手持键盘(16)的数据都可以通过转接头CPU(9)传输给主机(12)，两者可以同时使用。

转接头CPU(9)是进行无线的手持键盘(16)的数据传输还是进行有线标准键盘(11)的数据传输，这由转接头CPU(9)按照一定的规则智能决定，从而有效解决两者的冲突。这个规则由软件予以实现。键盘转接头(15)的工作状态由转接头CPU(9)控制转接头指示灯(14)显示出来。

本实用新型的有益效果是，有线标准键盘与射频无线手持键盘同时使用，兼容性好；即插即用，无需软件；结构简单，使用方便、灵活；无线手持键盘可以远离主机进行远端操作，不受“线”制。

(四)附图说明

图1：电脑用射频无线手持键盘的原理方框图。

图2：电脑用射频无线手持键盘实例的手持键盘电路图。

图3：电脑用射频无线手持键盘实例的键盘转接头电路图。

(五)具体实施方式

在图2、图3所示的应用实例中，激光指示笔(1)主要由激光二极管LD(18)和指示笔按键(19)构成，键盘指示灯(3)和转接头指示灯(14)都用发光二极管LED构成。12个键盘按键(2)在扫描方式上排列成一个2×6矩阵，而在电路板上则布置成4排3列以便于操作和在键盘盒里安装；12个键中有11个键每键都具有两种功能，由余下的一个功能切换键在两种功能间切换，其状态通过作为键盘指示灯(3)的发光二极管LED显示出来；这样，共设置了包括4个方向键、PageUp、PageDown、Home、End、Esc、Tab、Back、Space、Enter、Alt、Del、Ctrl、Alt+F……等共22种常用按键功能，足以满足电脑多媒体演示等过程中使用无线键盘进行远端操作的需要。键盘CPU(4)和转接头CPU(9)都采用单片机2051，射频发射电路(5)和射频接收电路(8)分别由发射电路集成收发芯片nRF401(17)和接收电路集成收发芯片nRF401(20)和一些外围元器件组成，发射天线(6)和接收天线(7)都是印刷在电路板上的环形天线，有线键盘插口(10)和主机插口(13)都采用有线键盘电缆连接所用的插口，以便与有线标准键盘(11)和主机(12)连接。集成收发芯片nRF401和电阻、电容、电感都采用贴片元件，以缩小体积。手持键盘(16)的电源用两节5号电池供电。手持键盘(16)的电路板置于一个大小为135mm×50mm×18mm的塑料盒内，以便手持操作；键盘转接头(15)的电路板置于一个大小为70mm×45mm×25mm的塑料盒中。

键盘CPU(4)通过管脚P1.0-P1.5和/INT0、/INT1对12个键盘按键(2)扫描，同时通过管脚P1.6、P1.7点亮或熄灭键盘指示灯(3)的发光二极管LED来反映键盘按键(2)的工作状态；扫描得到的按键代码通过键盘CPU(4)的串口TXD、RXD和发射电路集成收发芯片nRF401(17)的数据传输管脚DIN、DOUT串行传输给射频发射电路(5)，发射电路集成收发芯片nRF401(17)对按键代码进行FSK调制后由管脚ANT1、ANT2送入发射天线(6)发射给键盘转接头(15)。按下指示笔按键(19)，激光二极管LD(18)发出可见激光，用于指示远端的演示屏等。射频接收电路(8)从接收天线(7)接收到的微弱射频FSK信号解调出按键代码，通过接收电路集成收发芯片nRF401(20)的数据传输管脚DIN、DOUT与转接头CPU(9)的串口RXD、TXD连接，将按键代码串行传输给转接头CPU(9)，转接头CPU(9)用按键代码查询得到按键标准键值，通过连接于管脚P1.7的数据线(后面称为手持键盘(16)的数据线)和连接于管脚/INT1的时钟线(后面称为手持键盘(16)的时钟线)，经主机插口(13)将标准键值串行传输给主机(12)。有线键盘插口(10)和主机插口(13)都有4根信号线，分别是电源VCC、电源地、数据线、时钟线。两根电源线给键盘转接头(15)和有线标准键盘(11)提供电源。根据有线标准键盘(11)的工作特点，有线键盘插口(10)的数据线与手持键盘(16)的数据线线与连接后与主机插口(13)的数据线连接，有线键盘插口(10)的时钟线连接至转接头CPU(9)的管脚/INT0，主机插口(13)的时钟线连接至转接头CPU(9)的管脚/INT1，它与手持键盘(16)的时钟线是同一根连线。在手持键盘(16)传输数据时，转接头CPU(9)通过/INT0将有线键盘插口的时钟线置成低电平，根据有线标准键盘(11)的工作方式，有线键盘插口(10)的数据线相应地被有线标准键盘(11)置成高电平，因而不影响手持键盘(16)数据的传输。在有线标准键盘(11)与主机(12)间有数据传输时，转接头CPU(9)通过管脚P1.7将手持键盘(16)的数据线置成高电平，不会影响到有线键盘插口(10)数据线上的数据传输，同时将有线键盘插口(10)的时钟线的信号及时拷贝到主机插口(13)的时钟线上，这样就实现了有线标准键盘(11)与主机(12)间数据的双向传输。在解决冲突上，我们采用“先占用，先传输”的原则，传输完后，让位于另一个传输。转接头的工作状态由转接头CPU(9)通过管脚P1.6点亮或熄灭转接头指示灯(14)的发光二极管显示出来。

将有线标准键盘(11)的电缆插于键盘转接头(15)的有线键盘插口(10)，再将键盘转接头(15)的主机插口(13)插入主机(12)的键盘插口，这样，有线标准键盘(11)和手持键盘(16)便可以同时使用，操作电脑。根据使用无线键盘的实际情况，手持键盘(16)的有效作用范围多设定在距键盘转接头(15)数米以内的区域，这主要由所设计的射频收发能力决定。

Claims (1)

1、一种电脑用射频无线手持键盘，由手持键盘(16)和键盘转接头(15)两大部件组成，其特征是：手持键盘(16)由激光指示笔(1)、键盘按键(2)、键盘指示灯(3)、键盘CPU(4)、射频发射电路(5)、发射天线(6)几部分构成，激光指示笔(1)、键盘按键(2)、键盘指示灯(3)、射频发射电路(5)分别连接到键盘CPU(4)的输入输出口，发射天线(6)连接到射频发射电路(5)；键盘转接头(15)由接收天线(7)、射频接收电路(8)、转接头CPU(9)、有线键盘插口(10)、主机插口(13)、转接头指示灯(14)几部分构成，接收天线(7)连接到射频接收电路(8)，射频接收电路(8)、有线键盘插口(10)、主机插口(13)、转接头指示灯(14)分别连接到转接头CPU(9)的输入输出口。

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