CN2804938Y - 键盘测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测试键盘中组合键的测试电路，该电路包括多个分支电路，该分支电路均由一个按键串联一个按键电阻构成，该分支电路并联连接后共用一条输入/输出线，并且处于同一输入/输出线中的每个按键电阻值皆不相等；一限流电阻，其一端与所述多个分支电路相连接，而另一端与电源相连接；一电压侦测元件，其主要系与该分支电路相接，使该分支电路皆通过该电压侦测元件连接到模拟/数字转换接口。令组合键按下后，按键所在的分支电路导通后对应的按键电阻或其等效电阻产生的电压分压值经过键盘控制器的模拟/数字转换转化后，计算机系统调用中断程序来读取上述电压值，并与计算机系统中预设的电压对照资料相对比，判断出哪些按键被按下。

Description

键盘测试电路

技术领域

本实用新型涉及一种键盘的测试电路，特别涉及一种测试键盘中的组合键的电路。

背景技术

键盘是一种非常重要的外部输入装置，使用者通过键盘把资料或指令输入到计算机，来执行某一操作功能或是控制功能等。因此，键盘是否正常工作将影响输入到计算机主机的信号，所以有必要对键盘进行测试来判断键盘的功能是否正常。

在传统的键盘检测电路中，由于键盘中按键数量较多，同时为了减少键盘控制器10中I/O(Input/Output)接口的使用数量，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示，其为一个4×4的矩阵所构成的键盘示意图，每条水平线和垂直线在交叉处不直接接通，而是通过一个按键20加以连接。这样一个接口(如P1接口)就可以构成4×4个按键。其中列线通过电阻后与电源连接，并将列线设定为高阻抗的高电位，同时，列线所接的I/O接口的P1.0-P1.3作为输入；而将行线设定为较低阻抗的低电位，同时，行线所接的I/O接口的P1.4-P1.7作为输入端。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电位，代表无键按下，行线输出是低电位，一旦有键按下，则输入线的电平会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可以得知是否有键按下。按键的识别方法一般采用行(列)扫描法，其过程大致如下：先判断键盘中有无键按下，将全部行线置低电位，然后检测列线状态，只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中；若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下；然后判断闭合键所在的位置，即依次将行线置为低电平(在设置某行线为低电平时，其它行线为高电平)，然后逐一检测各列线的电平状态，若某列为低电平，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合键。

但是当需要检测键盘中两个或多个的组合键是否功能良好时，采用上述的键盘检测方法可能无法正确识别，如当同时按下的3个组合键刚好位于其中2根行线与2根列线所构成的4个交叉点中的3个时，键盘的检测电路就可能不能判断具体个2个按键还是3个按键盘被按下，是以上述检测方法存在一定的局限性。当然通过在每个键上加置一个二极管，当一个键按下时，如果该按键功能良好，则该对应的二极管就会导通，这样，当检测组合键时，通过组合键对应的二极管都是否导通来判断该同时按下的数个组合键。但是此方法需要增加多个二极管，大大增加了键盘检测电路的制作成本。

发明内容

本实用新型提出了一种测试键盘中组合键的测试电路。

为了实现上述目的，本实用新型的键盘中组合键的测试电路包括：

多个分支电路，该分支电路均分别由一个按键串联一个按键电阻构成；且多个分支电路并联连接后共用其中一条输入/输出线，并且处于同一输入/输出线中的每一个按键电阻值皆不同；一限流电阻，其一端与所述分支电路皆相连接，而另一端与电源相连接；一电压侦测元件，所述分支电路皆通过该电压侦测元件连接到模拟/数字转换接口。

透过上述电路，令组合键按下后，按键所在的分支电路呈导通状态，对应的按键电阻或其等效电阻产生的电压分压值经过键盘控制器的模拟/数字转换转化后，计算机系统调用中断程序来读取上述电压值，并与计算机系统中预先存储的一电压对照资料相对比，从而判断出哪些按键被按下，如此一来，不但可迅速判断出组合键之状态，且本实用新型之电路较已知电路，具有较低的实施成本。

附图说明

图1是一现有键盘的矩阵构成示意图。

图2是本实用新型的一个具体实施例的电路图。

具体实施方式

如图2所示为本实用新型一较佳实施例电路简图。该电路包括多个分支电路101，该分支电路101皆分别由一个按键(S1…S8)与相应的按键电阻(R1…R8)串接后组成一个分支电路，且多个分支电路101并接后共用一条输入/输出线(Input/Output，I/O)110、120；于本实施例为4个分支电路共用一条输入/输出线，上述所有分支电路101皆与一限流电阻R10串接后，再与电源连接，且所有分支电路101皆与键盘控制器的模拟/数字转换接口140连接；同时，所有分支电路101皆与侦测元件130的正输入端131相耦接，而侦测元件130的输出端132连接键盘控制器的中断接口，通过键盘控制器的中断接口将中断信号传导至计算机来引发一中断程序，使计算机读取模拟/数字转换接口140上的数据。

其中S1、S2、S3、…、S8均代表一个按键，他们分别与按键电阻R1、R2、R3、…、R8对应串联组成一个分支电路，如按键S1与按键电阻R1串接组成一个分支电路101(其它分支电路组成类似于101，但未一一标示)。而按键S1、S2、S3、S4各自所属分支电路并接后共用其中一条输入/输出线110，于本实施例中，110代表的第一输入/输出线；而按键S5、S6、S7、S8各自所属分支电路并联连接后共用其中一条输入/输出线，于本实施例中，120代表的第二输入/输出线。

并且，在共用同一输入/输出线110、120的各支路101所包括的按键电阻值皆不相同。比如，在第一输入/输出线110中，R1、R2、R3、R4的阻值不相等，如本实施例中的R1的阻值大小设置为R、R2＝2R、R3＝4R、R4＝8R；同样第二输入/输出线120中的R5、R6、R7、R8设置与类似于第一输入/输出线110，R5＝R、R6＝2R、R7＝4R、R8＝8R。

所有的分支电路101都通过限流电阻R10与电源连接，并且所有分支电路101皆与键盘控制器的模拟/数字转换接口140以及电压侦测元件130连接。

所有分支电路皆与电压侦测元件130的正输入端131相连接，而该侦测元件130的输出端132连接至键盘控制器的中断接口，通过键盘控制器的中断接口将中断信号传导至计算机来引发一中断程序，使计算机读取模拟/数字转换接口140上的数据。

所有分支电路皆串接限流电阻R10后与电源连接，该限流电阻R10用于限制流入该键盘测试电路的电流大小，以保护该测试电路中的电子元件；且所述电源为直流电压电源，输出3.3伏特的直流电压。

当分支电路电路中有按键被按下时，该按键所属的分支电路、限流电阻R10与电源之间的串接电路将导通，从而使得电压侦测元件130正输入端131的电压变化，并使该电压侦测元件130的输出端132产生一输出信号，该输出信号作为一中断信号传到键盘控制器的中断接口后，计算机检测到该中断信号后引发一中断程序，令计算机读取模拟/数字转换接口140处的数据。

上述每一条输入/输出线皆连接至键盘控制器的输入/输出接口，键盘控制器将一条输入/输出线分配成行线或列线，按键工作时仍采用习知矩阵键盘的行(列)扫描法来识别被按下的按键。

使用该组合键的测试电路的键盘中，在存储于计算机系统中的该键盘的驱动程序中，包括预先设定的一电压对照资料，其包括：在每一输入/输出线中，该输入/输出线所有可能组合按键被按下时，对应于模拟/数字转换接口140处的电压。比如，在第一输入/输出线110中，该电压对照数据包括S1、S2、S3、S4、S1+S2、S1+S3、S1+S4、S2+S3、S2+S4、S3+S4、S1+S2+S3、S1+S2+S4、S2+S3+S4、S1+S2+S3+S4对应被按下时，对应于模拟/数字转换接口140处的电压值。即计算机系统读取该模拟/数字转换接口140处数据后，再将读取的电压数据与该电压对照资料进行比较，即可判断出被按下的组合键。

下面以测试第一输入/输出线110中的S1+S2的组合键来进一步说明该电路的工作原理。

在没有任何按键按下的情况下，所有输入/输出线的电位设置为低电位，即此时第一输入/输出线110、第二输入/输出线120均为低电位，并且所有的分支电路都不导通，此时模拟/数字转换接口140以及电压侦测器的正输入端131的电压均为3.3伏；当键盘控制器侦测到有按键按下时，此时所有的输入/输出线全部设置为输入状态。

当同时按下按键S1和S2后，该S1、S2所在的分支电路导通，其分支电路因为并接所以此时按键电阻R1和R2并接后经限流电阻R10与电源连接，即电阻R1和R2并联后的等效电阻与限流电阻R10串联并且会产生电压分压，使得模拟/数字转换接口140以及电压侦测器130的正输入端131的电压降，该电压降使该电压侦测元件130的输出端132产生一输出信号，该输出信号作为一中断信号传到键盘控制器的中断接口；计算机系统检测到该中断信号后引发一中断程序，令计算机系统读取模拟/数字转换接口140处的数据：采用逐一将各输入/输出线置低电位，而其它输入/输出线为高电位的扫描方式来读取数据。即首先将第一输入/输出线110设置为低电位，而第二输入/输出线120为高电位，此时，R1和R2并联的等效电阻由于所在的分支电路导通产生的电压分压值经模拟/数字转换接口140传送给键盘控制器中的模拟/数字转换接口140将该电压信号转化成对应的数字信号，然后将第一输入/输出线110置为输入，即等效于第一输入/输出线110所有的分支电路都不导通，而第二输入/输出线120为低电位，由于第二输入/输出线120中无分支电路导通，所以此时第二输入/输出线120中的按键电阻均不会产生分压；而同时电压降低信号经过电压侦测元件130所代表的电压侦测器后，其输出端132传送给键盘控制器的中断接口后，并触发计算机硬件中断IRQ1，计算机系统将调用INT 91H中断服务程序，而此INT 91H中断服务程序在于通知计算机的中央处理器来读取键盘控制器中的代表按键的电压信号转化后的数字信号，再由键盘驱动程序查电压对照资料，从而分析判断出何按键被按下。

当所有的输入/输出线都扫描完毕，此时，键盘控制器会自动将所有的输入/输出线全部置低电位。

当上述的测试组合键例如为S1、S2和S5时，由于S1、S2在第一输入/输出线110中，而S5在第二输入/输出线120中，所以，与上述不同的是：首先将第一输入/输出线110设置为低电位，而第二输入/输出线120为高阻抗的输入时，此时模拟/数字转换接口140读取的是在第一输入/输出线110中由对应的按键电阻R1和R2并联后的等效电阻在与R10串联的电路中产生的电压分压值；其次，将第一输入/输出线110设置为高阻抗的输入，而第二输入/输出线120为时低电位，此时第一输入/输出线110中虽然有分支电路导通，但是由于系统将其设置为高阻抗的输入，即等效于第一输入/输出线110中的所有按键都没按下，所以此时模拟/数字转换接口140读取的是在第二输入/输出线120中由对应的按键电阻R5在与R10串联的电路中产生的电压分压值。

由于在每一输入/输出线中，不同电阻阻抗不同，所以不同按键所组成的组合键被按下后的等效电阻也不同，该效电阻所产生的电压分压值也不同，依此可进一步判断被按下的组合键的组成。例如：

当按键S1和S4的组合键时，此时，模拟/数字转换接口140所读取电压的分压值是的R1和R4并联后的等效电阻与R10串联后所产生的电压分压；而当组合键为S1、S2和S3时，此时的电压分压值是由其按键对应的按键电阻R1、R2和R3三者并联后的等效电阻在与R10串联的电路中产生的电压分压。

当然，在本实用新型的具体实施方式中，每一输入/输出线中可以为不止4个的按键共用该输入/输出线，但是如果太多的按键共用同一输入/输出线，当该输入/输出线中的多个按键组成的组合键导通后，由于对应的按键电阻或其多个按键电阻的等效电阻产生的电压分压值可能变化比较小，而导致系统的错误动作，所以上述每一输入/输出线中有4个键共用该输入/输出线以及对应按键电阻的阻值分配等都是较佳的实施例；当然，可以根据系统输入/输出线的具体情况以及待测试的组合键数量来实施采用多少输入/输出线等。

Claims (4)

1.一种键盘测试电路，特别是一种测试键盘中组合键的电路，其特征在于该测试电路包括：

多条输入/输出线，该输入/输出线皆连接至键盘控制器的输入/输出接口；

多条分支电路，其中多条分支电路并联连接后共用一条输入/输出线，而每一分支电路均系由一个按键串联一个按键电阻构成，并且处于同一输入/输出线中的每一个按键电阻的阻值皆不同；

一限流电阻，其一端与所述所有分支电路皆相连接，而另一端与电源相连接；

一电压侦测元件，其输入端与所述电路皆相连接，而其输出端连接到键盘控制器的中断接口，该电压侦测元件用于侦测组合键按下后而产生一中断信号，计算机系统经由检测该中断接口而检测到该中断信号，使计算机系统调用一中断程序；

一电压对照资料，存储于计算机系统中；

上述所述分支电路皆与键盘控制器的模拟/数字转换接口相连接。

2.如权利要求1所述的键盘测试电路，其特征在于，所述的电压侦测元件为一可预设电压之比较器。

3.如权利要求1或2所述的键盘测试电路，其特征在于，所述电压侦测元件具有一正输入端，而所述分支电路皆与电压侦测元件的正输入端连接。

4.如权利要求1所述的键盘测试电路，其特征在于，所述的电源为直流3.3伏特。

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