CN2909700Y - 按键装置及带有按键装置的电视机 - Google Patents

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李道敏
邓新群
朱小东
李卓
代立志
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Abstract

按键装置及带有按键装置的电视机，涉及电子技术。本实用新型提供一种按键装置，按键装置，包括红外线发射器、红外线感应器和控制电路，红外线发射器通过红外信号与红外线感应器建立信号连接，红外线感应器和控制电路连接。本实用新型的有益效果是，利用红外线具有可穿透性和可反射性的特点，并采用可同时比较多组电压电平的比较器，在需对按键进行操作时，人手或其他操作物体只需置于按键前方，不需接触按键本身，即可实现对按键的控制操作。本实用新型使用寿命长，可靠性高，功能新颖、成本低廉，并让电视机等电器的外观设计得到尽可能的发挥。

Description

按键装置及带有按键装置的电视机
技术领域
本实用新型涉及电子技术。
背景技术
目前的按键装置，以电视机为例，本机按键普遍采用触发式按键或轻触式按键，即：必须要人手或其他操作物体与本机按键发生接触时按键才能产生对电视机的操作控制动作。这些传统的电视机本机按键的共同特征是操作时操作物必须与按键接触，该特征决定了按键必须显露于整机的结构件表面，影响整机的外观设计。同时，由于机械式按键可能产生的接触不良的问题，其性能不尽人意。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种按键装置，无需与手接触，具有良好的可靠性和使用寿命，且隐藏于机内，不影响电器的外观。
本实用新型解决所述技术问题所采用的技术方案是，提供一种按键装置，按键装置，包括红外线发射器、红外线感应器和控制电路，红外线发射器通过红外信号与红外线感应器建立信号连接，红外线感应器和控制电路连接。
所述红外线感应器的感应头的朝向为前方偏下，与水平线有一夹角。所述控制电路包括电压比较电路和开关电路，所述电压比较电路将来自红外线接收电路的电压信号整形为脉冲电平信号，并传输给开关电路，所述开关电路根据该脉冲电平信号产生相应的控制电平并传输给CPU。所述开关电路为三极管开关电路。
本实用新型还提供一种带有按键装置的电视机，包括电视机本机和按键装置，所述按键装置包括红外线发射器、红外线感应器和控制电路，红外线发射器通过红外信号与红外线感应器建立信号连接，红外线感应器和控制电路连接，所述电视机本机的前面板具有红外线透光区域，红外线感应器和红外线接收器设置于红外线透光区域后方。
所述红外线感应器的感应头的朝向为前方偏下，与水平线有一夹角。所述控制电路包括电压比较电路和开关电路，所述电压比较电路将来自红外线接收电路的电压信号整形为脉冲电平信号，并传输给开关电路，所述开关电路根据该脉冲电平信号产生相应的控制电平并传输给CPU。
本实用新型的有益效果是，利用红外线具有可穿透性和可反射性的特点，并采用可同时比较多组电压电平的比较器，在需对按键进行操作时，人手或其他操作物体只需置于按键前方，不需接触按键本身，即可实现对按键的控制操作。本实用新型使用寿命长，可靠性高，功能新颖、成本低廉，并让电视机等电器的外观设计得到尽可能的发挥。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1是本实用新型的控制电平产生、转换的信号流程图。
图2是本实用新型控制电平产生单元电路原理图。
图3是本实用新型一个实施例的控制电平产生单元电路图。
图4是图3中各电平输出点输出的电压电平波形。
图5是本实用新型感应器安装状态示意图。
具体实施方式
以电视机为例，本实用新型工作步骤如下：
1、整机上电后红外感应器的发射器端即连续不断地向外发射红外信号并穿透整机的结构件前面板，需对整机进行本机按键操作时，人手等操作物体置于感应按键前方，红外信号受阻挡后沿发射通路的原路反射回并被接受器接收；
2、接收器在接收到的红外信号后与其附属电路一起共同将其转换为一个类似于脉冲信号的电压信号并传输给电压比较器，电压比较器将该电压信号整形为较标准的脉冲电平信号并传输给三极管开关电路；
3、三极管开关电路接收到脉冲电平信号后立即处于导通状态，并使其C极的分压电阻产生相应的本机按键电平并传输给CPU，整机即产生相应的动作。
本实用新型按键系统的控制电平产生、转换的信号流程图如图1。
在该按键系统中，电视机CPU所需的每一个本机按键电平分别由一个单独的本机按键电平产生单元电路产生，而每一只电压比较器最多可比较4只感应器传来的比较电平。因此，设置有6个本机按键的电视机只需使用2只比较器即可，从而大大降低了该按键系统的成本。每一个控制电平产生单元电路原理图如图2。
下面以其中一个本机按键的电路为例，具体的电路图如图3。红外感应器的接收器在接收到反射回来红外信号后与R2一起产生类脉冲感应电压，该感应电压波形如附图4所示的A点电压波形。因为其电压值由操作物体距离D和红外感应器的发射强度X、接收灵敏度Y的控制，故其波形是一个不规则的类脉冲波形；感应电平电压值V与D、X、Y的关系如下式：
V＝(X·Y/D)·γ
γ为感应器本身的感应效率因素
其中，发射强度X与R1成反比、接收灵敏度Y与R2成正比。
A点的感应电压信号经R3传输到电压比较器的比较电平端，经电压比较器将其与基准电平进行比较，一旦比较电平高于基准电平，比较器的输出端就输出如附图4中所示的B点的标准脉冲电压电平，该电压电平经R6传输给三极管开关电路并使三极管迅速导通，以避免因开关电路导通时间较长引起C点的电压不稳定，从而引起误码的现象。
三极管开关电路导通后，C点即可获得由分压电阻R7、R8分得的按键电平，该电平的波形图如附图4中所示的C点电平波形。该电平直接送往CPU的本机按键识别脚，整机即产生与该电平相对应的动作，即是该感应按键的功能。在本专利中设定的是整机的本机按键电平识别方式为高电平保持，低电平有效。
本实用新型采用红外感应器作为电视机本机按键的操作信号接收端口，并采用电压比较器、三极管开关电路等避免误码现象的附属电路，实现在人手等操作物体不接触按键的情况下即可完成对电视机本机键的操作功能。同时，为避免整机工作时外部环境的强光直射红外感应器引起误码、为了避免感应器前方的结构挡板反射回的红外信号太强引起感应器的误识别、也为了避免用户进行遥控操作时遥控器发射的红外信号引起红外感应器的误识别，本专利在安装红外感应器时，还采用将感应器与水平方向成30度角、感应器朝整机前方、感应头朝下的安装方式，该安装方式的示意图见图5。图5中，1为电视机前面板，2为感应器的感应头，3为感应器固定板。

Claims (7)

1、按键装置，其特征在于，包括红外线发射器、红外线感应器和控制电路，红外线发射器通过红外信号与红外线感应器建立信号连接，红外线感应器和控制电路连接。
2、如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述红外线感应器的感应头的朝向为前方偏下，与水平线有一夹角。
3、如权利要求1所述的按键装置，其特征在于，所述控制电路包括电压比较电路和开关电路，所述电压比较电路将来自红外线接收电路的电压信号整形为脉冲电平信号，并传输给开关电路，所述开关电路根据该脉冲电平信号产生相应的控制电平并传输给CPU。
4、如权利要求3所述的按键装置，其特征在于，所述开关电路为三极管开关电路。
5、带有按键装置的电视机，包括电视机本机和按键装置，其特征在于，所述按键装置包括红外线发射器、红外线感应器和控制电路，红外线发射器通过红外信号与红外线感应器建立信号连接，红外线感应器和控制电路连接，所述电视机本机的前面板具有红外线透光区域，红外线感应器和红外线接收器设置于红外线透光区域后方。
6、如权利要求5所述的带有按键装置的电视机，其特征在于，红外线感应器的感应头的朝向为前方偏下，与水平线有一夹角。
7、如权利要求5所述的带有按键装置的电视机，其特征在于，所述控制电路包括电压比较电路和开关电路，所述电压比较电路将来自红外线接收电路的电压信号整形为脉冲电平信号，并传输给开关电路，所述开关电路根据该脉冲电平信号产生相应的控制电平并传输给CPU。
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