KR100191720B1 - 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치 - Google Patents

엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아날로그 키보드 장치에 관한 것으로서, 특히 엔코더(Encoder) 스위치를 이용해서 키 입력을 수행할 수 있도록 한, 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치에 관한 것이다.
종래의 아날로그 키보드 장치는 버튼키들에 대해서는 키인식을 가능하게 하지만, 버튼키가 아닌 다른 키들, 예를 들면, 엔코더 스위치의 경우에는 이것을 아날로그 키보드 방식으로 적용할 수 없는 제약이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 제약을 해소할 수 있도록, 사용자에 의하여 데이타 또는 명령을 입력하기 위한 엔코더 스위치(2)와, 상기 엔코더 스위치(2)의 전환에 대응하는 신호를 생성하는 신호 발생수단(3a, 3b, 4a, 4b)과, 상기 신호 발생수단에 의해서 생성된 신호에 의해서 스위칭되어 키 디코드를 위한 소정 레벨의 전압을 구성하는 스위칭 수단(5a, 5b)과, 상기 스위칭 수단에 의해서 결정된 소정 레벨의 전압을 입력받아 그 전압 레벨을 판정하여 키 디코딩을 수행하는 디코드수단(1)으로 구성함을 특징으로 하는 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치를 구성함으로써, 엔코더 스위치를 전환할때 그 전환(접점)시간차에 따라 발생하는 신호를 이용해서 엔코더 스위치의 키 디코딩을 수행 가능하게 하는 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치를 제공한다.

Description

엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치
제1도는 종래의 아날로그 키보드 장치의 회로도.
제2도는 본 발명의 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치의 회로도.
제3도의 (a)내지 (i)는 본 발명의 제1실시예의 신호 파형도.
제4도의 (a)내지 (i)는 본 발명의 제2실시예의 신호 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 마이컴 2 : 엔코더 스위치
3a, 3b : 미분 및 적분회로 4a, 4b : 멀티바이브레이터
5a, 5b : 스위칭부
본 발명은 아날로그 키보드 장치에 관한 것으로서, 특히 엔코더(Encoder) 스위치를 이용해서 키 입력을 수행할 수 있도록 한, 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치에 관한 것이다.
종래의 아날로그 키보드 장치의 구성을 도면 제1도에 도시하였다.
제1도에 도시된 바와같이 다수의 키(K1~K8)들을 저항(R0~R8)과 병렬로 연결하여 각 키들 중에서 온된 키에 의한 전원(Vcc)전압을 상기 저항에 의해서 분압하여 마이컴(1)의 입력단(ADCin)에 인가하고, 마이컴(1)에서는 입력된 전압을 디지탈 변환하여 그 레벨에 대응하는 키의 온, 오프 여부를 판정하는 장치이다.
예를 들어, 키(K2)가 온되면 마이컴 입력단(ADCin)의 전압(Vi)은,
Vcc×(R1+R2)/(R0+R1+R2) [V]가 되고, 이 전압(Vi)을 마이컴(1)에서 디지탈 변환하여 그 레벨을 인식한 결과로 키(K2)가 온된 것을 감지하는 것이다.
다른 키들에 대해서도 상기한 바와같이 저항들의 분압비에 따라 각각 다른 전압(Vi)이 마이컴(1)에 입력됨으로써, 어떤 키가 온되었는가를 인식하게 되는 것이다.
그러나, 상기한 종래의 아날로그 키보드 장치는 버튼키(K1~K8)들에 대해서는 입력단(ADCin)을 주기적으로 감지함으로써 키인식을 가능하게 하지만, 버튼키가 아닌 다른 키들, 예를 들면 엔코드 스위치의 경우에는 이 것을 아날로그 키보드 방식으로 적용할 수 없는 제약이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 제약을 해소할 수 있도록, 엔코더 스위치를 전환할 때 그 전환(접점)시간차에 따라 발생하는 신호를 이용해서 엔코더 스위치의 키 디코딩을 수행 가능하게 하는 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명의 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치의 실시예 회로 구성을 도면 제2도에 도시하였다.
제2도에 도시한 바와같이 본 발명의 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치는, 사용자에 의한 소정 명령이나 데이타를 입력하는 엔코더 스위치(2)와, 상기 엔코더 스위치(2)를 회전 전환시킬 때 발생하는 신호 변화를 입력받아 이 신호를 미분 및 적분하여 잡음을 제거하고 트리거 신호를 생성하는 제1 미분 및 적분회로(3a)와, 상기 엔코더 스위치(2)를 회전 전환시킬때 발생하는 신호 변화를 입력받아 이 신호를 미분 및 적분하여 잡음을 제거하고 또 트리거 신호를 생성하는 제2 미분 및 적분회로(3b)와, 상기 제1 미분 및 적분회로(3a)의 트리거 신호를 입력받아 재트리거되며, 소정 펄스폭의 스위칭 신호를 출력하고 또 이 스위칭 신호가 출력될때 제2멀티바이브레이터(4b)를 리세트(Reset)시키는 제1멀티바이브레이터(4a)와, 상기 제2 미분 및 적분회로(3b)의 트리거 신호를 입력받아 재트리거되며, 소정 펄스폭의 스위칭 신호를 출력하고 또 이 스위칭 신호가 출력될 때 상기 제1멀티바이브레이터(4a)를 리세트시키는 제2멀티바이브레이터(4b)와, 상기 제1멀티바이브레이터(4a)의 출력을 입력받아 스위칭 온 또는 오프되어 소정 레벨의 전압을 생성하는 제1스위칭부(5a)와, 상기 제2멀티바이브레이터(4b)의 출력을 입력받아 스위칭 온 또는 오프되어 소정 레벨의 전압을 생성하는 제2스위칭부(5b)와, 상기 스위칭부(5a)(5b)에 의해서 생성된 소정 전압(Vi)을 입력받아 이 전압을 디지탈 변환하여 그 레벨을 판단하고 또 그 레벨에 따라 엔코더 스위치(2)의 명령을 인식하는 마이컴(1)으로 구성함을 특징으로 한다.
상기 제2도에서, 미설명 부호 R0~R16은 저항, Vcc는 전원, K1~K8은 버튼 스위치(키 스위치), TR1과 TR2는 트랜지스터이다.
상기한 바와같이 구성된 본 발명은 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치에 의한 키 인식 동작은 다음과 같이 이루어진다.
엔코더 스위치(2)는 회전 전환되는데, 예를 들어 시계방향으로 회전 전환시키는 것을 제1의 방향(정방향), 반시계 방향으로 회전 전환시키는 것을 제2의 방향(역방향)으로 약속한다면, 엔코더 스위치(2)를 정방향으로 회전 전환시킬 때와 역방향으로 회전 전환시킬 때 출력되는 신호(전원(Vcc)레벨의 변화)는 서로 소정의 시간차를 가지게 된다.
예를 들어 정방향으로 회전 전환시킨다면 제3a도에 도시된 바와같이 제1 미분 및 적분회로(3a)에 입력되는 신호(P1)가 먼저 발생되어 입력되고, 이보다 소정의 시간(t1) 늦은 시각에 제3b도에 도시된 바와같이 제2 미분 및 적분회로(3b)에 입력되는 신호(P2)가 발생되어 입력될 것이다.
이 경우에 제1 미분 및 적분회로(3a)는 입력 신호를 미분하고 또 적분하여 잡음을 제거하는 한편 제3c도와 같은 트리거신호를 출력하여 제1멀티바이브레이터(4a)의 입력단(T1)에 공급하고, 제2 미분 및 적분회로(3b)는 입력신호를 미분하고 또 적분하여 잡음을 제거하는 한편 제3d도와 같은 트리거신호를 출력하여 제2멀티바이브레이터(4b)의 입력단(T2)에 공급한다.
멀티바이브레이터(4a, 4b)는 상기 트리거 신호에 의해서 트리거되어 소정 펄스폭의 스위칭 신호를 출력하는데, 재트리거가 가능한 멀티바이브레이터를 사용한다.
그러므로, 제1멀티바이브레이터(4a)의 입력단(T1)에 먼저 트리거 신호가 입력되어 그 출력단(Q1)에서는 제3e도와 같이 소정 펄스폭(τ1)의 하이레벨 신호를 출력하고, 반전 출력단(Q1*)에서는 제3f도와 같이 소정 펄스폭의 로우레벨 신호를 출력한다.
상기 하이레벨의 신호는 제1스위칭부(5a)의 트랜지스터(TR1)를 온시키며, 로우레벨의 신호는 제1멀티바이브레이터(4b)를 리세트(Rs2*)시킨다.
그러므로, 제1멀티바이브레이터(4a)가 먼저 동작할 때 제2멀티바이브레이터(4b)는 트리거되지 않으며, 그 출력단(Q2, Q2*)에서는 제3g도 및 3h도와 같이 리세트된 신호를 출력하고, 트랜지스터(TR1)가 온되면 저항(R0)(R9)에 의해서 분압된 전압(Vi),
즉, Vi = Vcc×R9/(R0+R9) = Va [V] 이 마이컴(1)의 입력단(ADCin)에 제3i도와 같은 소정 레벨(Va)로 공급된다.
그러므로 마이컴(1)은 입력단 전압(Va)을 디지탈 변환하여 그 레벨을 판단하고, 이 판단된 레벨에 의해서 엔코더 스위치(2)가 정방향으로 전환된 것을 인식하게 된다.
한편, 엔코더 스위치(2)를 역방향으로 회전 전환시킨다면 제4b도에 도시된 바와 같이 제2 미분 및 적분회로(3b)에 입력되는 신호(P2)가 먼저 발생되어 입력되고, 이보다 소정의 시간(t1) 늦은 시각에 제4a도에 도시된 바와같이 제1 미분 및 적분회로(3a)에 입력되는 신호(P1)가 발생되어 입력될 것이다.
이 경우에 제1 미분 및 적분회로(3a)는 입력 신호를 미분하고 또 적분하여 잡음을 제거하는 한편 제4c도와 같은 트리거신호를 출력하여 제1멀티바이브레이터(4a)의 입력단(T1)에 공급하고, 제2 미분 및 적분회로(3b)는 입력신호를 미분하고 또 적분하여 잡음을 제거하는 한편 제4d도와 같은 트리거신호를 출력하여 제2멀티바이브레이터(4b)의 입력단(T2)에 공급한다.
멀티바이브레이터(4a, 4b)는 상기 트리거 신호에 의해서 트리거되어 소정 펄스폭의 스위칭 신호를 출력하는데, 제2멀티바이브레이터(4b)의 입력단(T2)에 먼저 트리거 신호가 입력되어 그 출력단(Q2)에서는 제4g도와 같이 소정 펄스폭(τ1)의 하이레벨 신호를 출력하고, 반전 출력단(Q2*)에서는 제4h도와 같이 소정 펄스폭의 로우레벨 신호를 출력한다.
상기 하이레벨의 신호는 제2스위칭부(5b)의 트랜지스터(TR2)를 온시키며, 로우레벨의 신호는 제2멀티바이브레이터(4a)를 리세트(Rs1*)시킨다.
그러므로, 제2멀티바이브레이터(4b)가 먼저 동작할 때 제1 멀티바이브레이터(4a)는 트리거되지 않으며, 그 출력단(Q1, Q1*)에서는 제4e, f도와 같이 리세트된 신호를 출력하고, 트랜지스터(TR2)가 온되면 저항(R0)(R10)에 의해서 분압된 전압(Vi),
즉, Vi = Vcc×R10/(R0+R10) = Vb [V] 이 마이컴(1)의 입력단(ADCin)에 제4i도와 같은 소정 레벨(Vb)로 공급된다.
그러므로 마이컴(1)은 입력단 전압(Vb)을 디지탈 변환하여 그 레벨을 판단하고, 이 판단된 레벨에 의해서 엔코더 스위치(2)가 역방향으로 회전 전환된 것을 인식하게 된다.
한편, 키(K1~K8)들에 의한 마이컴(1)의 키 인식 동작은 상기 제1도와 동일하게 이루어지므로 이에 대한 중복 설명은 생략하였다.
상기한 바와같이 본 발명의 아날로그 키보드 장치는, 엔코더 스위치를 이용한 데이타 또는 명령 입력과 인식을 가능하게 하여, 키보드 구성의 제약을 극복하고 또 보다 다양한 형태의 키(스위치) 입력과 조작을 가능하게 하여 사용자의 편리함을 확보할 수 있도록 한 특징과 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 사용자에 의하여 데이타 또는 명령을 입력하기 위한 엔코더 스위치(2)와, 상기 엔코더 스위치(2)의 전환에 대응하는 신호를 생성하는 신호 발생수단(3a, 3b, 4a, 4b)과, 상기 신호 발생수단에 의해서 생성된 신호에 의해서 스위칭되어 키 디코드를 위한 소정 레벨의 전압을 구성하는 스위칭 수단(5a, 5b)과, 상기 스위칭 수단에 의해서 결정된 소정 레벨의 전압을 입력받아 그 전압 레벨을 판정하여 키 디코딩을 수행하는 디코드수단(1)으로 구성함을 특징으로 하는 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 신호 발생수단(3a, 3b, 4a, 4b)은; 상기 엔코더 스위치(2)의 스위치 전환에 대응하는 제1의 신호를 생성하는 제1의 신호 발생부(3a, 3b)와, 상기 제1의 신호를 입력받아 제2의 신호를 생성하여 스위칭수단(5a, 5b)에 입력하는 제2의 신호 발생부(4a, 4b)로 구성되고, 상기의 디코드 수단(1)은; 상기 스위칭수단(5a, 5b)에 의해서 결정된 소정 레벨의 전압을 디지탈 신호로 변환하여 그 전압 레벨을 판정하고, 이 판정된 전압 레벨에 대응하는 상기 엔코더 스위치(2)의 키 디코딩을 수행하는 마이컴(1); 으로 구성함을 특징으로 하는 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기의 제1의 신호 발생부(3a, 3b)는; 상기 엔코더 스위치(2)의 정방향 전환에 따른 신호를 미분 및 적분하여 제1의 트리거 신호를 생성하는 제1 미분 및 적분회로(3a)와, 상기 엔코더 스위치(2)의 역방향 전환에 따른 신호를 미분 및 적분하여 상기 제1의 트리거 신호와 소정의 시간차를 가지는 제2의 트리거 신호를 생성하는 제2 미분 및 적분회로(3b)로 구성되고, 상기 제2의 신호 발생부(4a, 4b)는 상기 제1의 트리거 신호에 의해서 트리거되어 소정 펄스폭의 스위칭 신호를 출력하며 재트리거 가능한 제1의 멀티바이브레이터(4a)와, 상기 제2의 트리거 신호에 의해서 트리거되어 소정 펄스폭의 스위칭 신호를 출력하며 재트리거가 가능한 제2의 멀티바이브레이터(4b)로 구성함을 특징으로 하는 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기의 스위칭 수단(5a, 5b)은; 상기 신호 발생수단의 출력 신호를 입력받아 온 또는 오프되는 트랜지스터(Q1) 및 키 디코딩 전압을 생성하는 저항(R9)을 포함하는 제1스위칭부(5a)와, 상기 신호 발생수단의 출력 신호를 입력받아 온 또는 오프되는 트랜지스터(Q2) 및, 상기 저항(R9)과 다른 레벨의 키 디코딩 전압을 생성하는 저항(R10)을 포함하는 제2스위칭부(5b)로 구성함을 특징으로 하는 엔코더 스위치를 이용한 아날로그 키보드 장치.
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