TWI389013B - 方向傳感電路及應用該電路的電子裝置 - Google Patents

Description

方向傳感電路及應用該電路的電子裝置

本發明涉及一種方向傳感電路及應用該電路的電子裝置。

目前，越來越多的電子裝置使用方向傳感電路來實現相應功能。例如，在數碼相框中，所述方向傳感電路用於控制顯示圖像的狀態，或在其他電子裝置中執行其他控制功能。

圖3為現有技術中方向傳感電路10的硬體架構圖。所述方向傳感電路10包括一滾珠開關K1、一處理器U1及電阻R1、R2。所述滾珠開關K1包括一第一引腳1、一第二引腳2、一第三引腳3、一第四引腳4及一滾珠5。所述處理器U1包括一第一輸入端IO1及一第二輸入端IO2。所述第一引腳1電連接於所述第一輸入端IO1，同時經由所述電阻R1電連接於一電源VCC；所述第二引腳2電連接於所述第二輸入端IO2，同時經由所述電阻R2電連接於所述電源VCC；所述第三引腳3及第四引腳4接地。當所述滾珠5將所述第一、第二、第三及第四引腳按順時針兩兩接通時，所述第一輸入端IO1與第二輸入端IO2獲得的組合輸入狀態為11、10、11及01，有效狀態為11、10、01。所述處理器U1存儲一輸入端的組合輸入狀態對應的控制信號列表，根據檢測的組合輸入狀態及所述列表輸出對應的控制信號，並根據該控制信號完成方向控制。然而，上述方向傳感電路10應用於一電子裝置時，只能探測到三種放置方位，一般情況下電子裝置有4種放置方位，因此其無法滿足這樣的要求。

解決上述問題的較常用途徑是增加處理器用於連接該方向傳感電路的引腳的輸入端(IO口)，這樣會佔用處理器過多的輸入端，增加方向傳感電路設計的難度。

鑒於上述問題，有必要發明一種方向傳感電路及運用該方向傳感電路的電子裝置，在只使用處理器的兩個輸入端情況下，可以探測到方向傳感電路4種放置方位，使得方向傳感電路及運用該方向傳感電路的電子裝置可以實現更多的應用或避免誤操作。

本發明的目的在於提供一種方向傳感電路。

所提供的方向傳感電路，包括一處理器具有一第一輸入端及一第二輸入端，一滾珠開關具有一第一引腳、一第二引腳、一第三引腳、一第四引腳及一滾珠。所述電路還包括一第一電阻、一第二電阻及一第三電阻。第三電阻的阻值遠大於第二電阻，第二電阻的阻值遠大於第一電阻。所述滾珠開關還包括一第五引腳位於所述第一與第二引腳之間，第一引腳電連接於一電源，且經由所述第二電阻電連接於所述第三引腳，第二引腳電連接於所述第二輸入端，且經由所述第三電阻接地，第四引腳電連接於所述第一輸入端，且經由所述第一電阻接地，所述滾珠根據滾珠開關擺放方位的不同電連接不同的引腳，使所述處理器的第一輸入端與第二輸入端呈現不同的組合輸入狀態，所述處理器存儲一第一和第二輸入端的組合輸入狀態對應的控制信號的列表，根據所述第一和第二輸入埠的組合輸入狀態及所述列表輸出對應的控制信號。

本發明的另一目的在於提供一種應用方向傳感電路的電子裝置。

所提供的應用方向傳感電路的電子裝置，包括一處理器具有一第一輸入端及一第二輸入端，一滾珠開關具有一第一引腳、一第二引腳、一第三引腳、一第四引腳及一滾珠。所述電路還包括一第一電阻、一第二電阻及一第三電阻。第三電阻的阻值遠大於第二電阻，第二電阻的阻值遠大於第一電阻。所述滾珠開關還包括一第五引腳位於所述第一與第二引腳之間，第一引腳電連接於一電源，且經由所述第二電阻電連接於所述第三引腳，第二引腳電連接於所述第二輸入端，且經由所述第三電阻接地，第四引腳電連接於所述第一輸入端，且經由所述第一電阻接地，所述滾珠根據滾珠開關擺放方位的不同電連接不同的引腳，使所述處理器的第一輸入端與第二輸入端呈現不同的組合輸入狀態，所述處理器存儲一第一和第二輸入端的組合輸入狀態對應的控制信號的列表，根據所述第一和第二輸入埠的組合輸入狀態及所述列表輸出對應的方向控制信號，並根據該方向控制信號執行電子裝置的相應功能。

本發明之優點在於，所述方向傳感電路及應用該方向傳感電路的電子裝置，在佔用較少輸入埠的情況下，可以探測到方向傳感電路4種放置方位，使得方向傳感電路及運用該方向傳感電路的電子裝置可以實現更多的應用或避免誤操作。

請參考圖1，圖1為本發明方向傳感電路的硬體架構圖。所述電路20包括滾珠開關K2、處理器U10、一第一電阻R11、一第二電阻R12及一第三電阻R13。所述第一、第二及第三電阻的阻值依次增大。在本實施例中，所述第一電阻R11的阻值例舉為10K歐姆，所述第二電阻R12的阻值例舉為100K歐姆，所述第三電阻R13的阻值例舉為1M歐姆。所述處理器U10包括一第一輸入端IO1及一第二輸入端IO2。所述滾珠開關K2包括一第一引腳1、一第二引腳2、一第三引腳3、一第四引腳4、一第五引腳5及一滾珠6。所述第一引腳1電連接於一電源Vcc，且經由所述第二電阻R12電連接於所述第三引腳3；所述第二引腳2電連接於所述第二輸入端IO2，且經由所述第三電阻R13接地；所述第四引腳4電連接於所述第一輸入端IO1，且經由所述第一電阻R11接地；所述第五引腳5位於所述第一引腳1與第二引腳2之間，且電連接於所述第四引腳4。

圖2A~2E示出了方向傳感電路20應用于電子裝置時，所述滾珠6與引腳1-5之間的連接關係。在本發明具體實施方式中，電子裝置被例舉為一數碼相框，所述的方向傳感電路20用於控制數碼相框的顯示器12顯示的圖像。根據顯示器12的放置方位(平鋪或豎立)，所述滾珠6與任一引腳均不電連接或者所述滾珠6將至少兩個不相同的引腳電連接。如圖2A所示，當顯示器12平鋪時，所述滾珠6與任一引腳均不電連接。所述第一輸入端IO1經由所述第一電阻R11接地，所述第一輸入端IO1獲得一低電平；所述第二輸入端IO2經由所述第三電阻R13接地，所述第二輸入端IO2亦獲得一低電平。故所述第一及第二輸入埠IO1與IO2的組合狀態為00。

當顯示器12豎立時，所述滾珠6將處於以下幾種狀態：

1.如圖2B所示，所述滾珠6將所述第三引腳3與所述第四引腳4電連接時，所述第二電阻R12與所述第一電阻R11串聯於所述電源Vcc與地之間。所述第一入端IO1經由所述四引腳4獲得的電壓為(R11/(R12+R11))*Vcc，由於所述第二電阻R12遠大於所述第一電阻R11，故所述第一輸入端IO1經由所述第四引腳4獲得的電壓近似於零，所述第一輸入端IO1獲得一低電平。所述第二輸入端IO2經由所述第三電阻R13接地，所述第二輸入端IO2亦獲得一低電平。此時，所述第一及第二輸入埠IO1與IO2的組合狀態為00。

2.如圖2C所示，所述滾珠6將所述第二引腳2與所述第三引腳3電連接時，所述第一輸入端IO1經由所述第一電阻R11接地，所述第一輸入端IO1獲得一低電平；所述第二電阻R12與所述第三電阻R13串聯於所述電源Vcc和地之間，所述第二輸入端IO2經由所述二引腳2獲得的電壓為(R13/(R13+R12))*Vcc，由於所述第三電阻R13遠大於所述第二電阻R12，故所述第二輸入端IO2經由所述第二引腳2獲得的電壓近似於所述電源Vcc，所述第二輸入端IO2獲得一高電平，此時，所述第一及第二輸入埠IO1與IO2的組合狀態為01。

3‧如圖2D所示，所述滾珠6將所述第四引腳4與所述第一引腳1電連接時，所述第一輸入埠IO1經由所述第四引腳4及所述第一引腳1電連接於所述電源Vcc，所述第一輸入埠IO1獲得一高電平。所述第二輸入端IO2經由所述第三電阻R13接地，所述第二輸入端IO2獲得一低電平。此時，所述第一及第二輸入埠IO1與IO2的組合狀態為10。

4‧如圖2E所示，所述滾珠6將所述第一引腳1、第二引腳2及第五引腳5電連接時，所述第一輸入端IO1經由所述第四引腳4及所述第五引腳5電連接於所述電源Vcc，所述第一輸入端IO1獲得一高電平；所述第二輸入端IO2經由所述第二引腳2電連接於所述電源Vcc，所述第二輸入端IO2獲得一高電平，故輸入埠IO1與IO2的組合狀態為11。

所述輸入端IO1與IO2的組合狀態為00時，所述滾珠6與引腳1-5的連接關係包括兩種情況。第一種情況為滾珠6將所述第三引腳3與第四引腳4電連接；第二種情況為滾珠6與任何引腳均不電連接。在本發明一實施例中，為克服顯示器12由正立放置到平鋪放置時，顯示器12顯示的圖像發生偏轉的現象，將滾珠開關K2設置為：所述顯示器12正立時，滾珠6電連接第三引腳3與第四引腳4；顯示器12設置為平鋪放置時，滾珠6與任何引腳均不電連接。例如，該方向傳感電路20用於數碼相框時，顯示器12正立和平鋪放置時，第一、二輸入端組合輸入狀態保持為00，所述處理器U10根據組合輸入狀態00讀取一控制信號，控制顯示器12顯示的圖像正立。

所述處理器U10存儲一列表100，所述列表100定義了所述處理器U10的輸入端IO1、IO2的組合狀態與控制信號的對應關係。

如列表100所示，當輸入端IO1與IO2的組合狀態為00時，所述處理器U10根據所述列表100讀取控制信號S1；當輸入端IO1與IO2的組合狀態為01時，所述處理器U10根據所述列表100讀取控制信號S2；當輸入端IO1與IO2的組合狀態為10時，所述處理器U10根據所述列表100讀取控制信號S3；當輸入端IO1與IO2的組合狀態為11時，所述處理器U10根據所述列表100讀取控制信號S4。所述處理器U10根據讀取的控制信號執行圖像的方向控制。

如圖2A和2B所示，當顯示器12正立或者平鋪時，所述第一輸入端IO1與第二輸入端IO2的組合輸入狀態為00時，所述處理器U10根據該組合輸入狀態00和列表100讀取控制信號S1，並根據該控制信號S1維持並顯示原始圖像於顯示器12，圖像正立顯示。

如圖2C所示，當顯示器12向左旋轉至左邊框平行于水平面時，所述滾珠6將第二引腳2與第三引腳3電連接，所述第一輸入端IO1與第二輸入端IO2的組合輸入狀態為01，所述處理器U10根據該組合輸入狀態01和列表100讀取控制信號S2，並根據該控制信號S2將原始圖像向右旋轉90度，並顯示旋轉後的原始圖像於所述顯示器12，從而使旋轉後的圖像正立顯示。

如圖2D所示，當顯示器12向右旋轉至右邊框平行于水平面時，所述滾珠6將第一引腳1與第四引腳4電連接，所述第一輸入端IO1與第二輸入端IO2的組合輸入狀態為10，所述處理器U10根據該組合輸入狀態10和列表100讀取控制信號S1，並根據該控制信號S1將原始圖像向左旋轉90度，並顯示旋轉後的原始圖像於所述顯示器12，從而使旋轉後的圖像正立顯示。

如圖2E所示，當顯示器12倒立放置時，所述滾珠6將第一引腳1、第二引腳2及第五引腳5電連接，所述第一輸入端IO1與第二輸入端IO2的組合輸入狀態為11，所述處理器U10根據該組合輸入狀態11和列表100讀取控制信號S4，並根據該控制信號S4將原始圖像旋轉180度，並顯示旋轉後的原始圖像於所述顯示器12，從而使顯示器12倒立時，圖像仍然正立顯示。

為避免誤操作出現，所述處理器U10內部還包括一計時器(圖未示)，用於計時所述第一及第二輸入埠獲得組合狀態的時間，且在所述計時器計時時間達到一預設時間時，所述處理器U10根據獲得的輸入埠的組合狀態輸出對應的控制信號，根據該控制信號執行相應方向控制。

綜上所述，本發明所述方向傳感電路及應用該方向傳感電路的電子裝置，在只使用處理器的兩個輸入端情況下，可以探測到方向傳感電路4種放置方位，使得方向傳感電路及運用該方向傳感電路的電子裝置可以實現更多的應用或避免誤操作。

20．．．方向傳感電路

R11．．．第一電阻

R12．．．第二電阻

R13．．．第三電阻

K1、K2．．．滾珠開關

U10｜、U1．．．處理器

R1、R2．．．電阻

10．．．方向傳感電路

圖1為本發明方向傳感電路的硬體架構圖。

圖2A~2E示出了方向傳感電路應用於一電子裝置時，滾珠與引腳之間的連接關係。

圖3為現有技術中方向傳感電路的硬體架構圖。

20．．．方向傳感電路

R11．．．第一電阻

R12．．．第二電阻

R13．．．第三電阻

K2．．．滾珠開關

U10．．．處理器

Claims (6)

1. 一種方向傳感電路，包括一處理器具有一第一輸入端及一第二輸入端，一滾珠開關具有一第一引腳、一第二引腳、一第三引腳、一第四引腳及一滾珠，其改良在於，所述電路還包括一第一電阻、一第二電阻及一第三電阻，第三電阻的阻值遠大於第二電阻，第二電阻的阻值遠大於第一電阻，所述滾珠開關還包括一第五引位於所述第一與第二引腳之間，第一引腳電連接於一電源，且經由所述第二電阻電連接於所述第三引腳，第二引腳電連接於所述第二輸入端，且經由所述第三電阻接地，第四引腳電連接於所述第一輸入端，且經由所述第一電阻接地，所述滾珠用於根據滾珠開關放置方位的不同電連接不同的引腳，使所述處理器的第一輸入端與第二輸入端呈現不同的組合輸入狀態，所述處理器用於存儲與第一和第二輸入端的組合輸入狀態對應的控制信號的列表，根據所述第一和第二輸入端的組合輸入狀態及所述列表輸出對應的控制信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方向傳感電路，其中，所述處理器包括一計時器，用於計時所述第一及第二輸入端持續組合狀態的時間，所述處理器用於在所述計時器計時的第一及第二輸入端持續所述組合狀態的時間達到一預設時間時輸出所述控制信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方向傳感電路，其中，所述滾珠開關應用於一電子裝置，該電子裝置的顯示器正立，滾珠電連接第三引腳與第四引腳；該電子裝置的顯示器平鋪放置，滾珠與任一引腳均不電連接。
4. 一種應用方向傳感電路的電子裝置，包括一處理器具有一第一輸入端及一第二輸入端，一滾珠開關具有一第一引腳、一第二引腳、一第三引腳、一第四引腳及一滾珠，其改良在於，所述電子裝置還包括一第一電阻、一第二電阻及一第三電阻，第三電阻的阻值遠大於第二電阻，第二電阻的阻值遠大於第一電阻，所述滾珠開關還包括一第五引腳位於所述第一與第二引腳之間，第一引腳電連接於一電源，且經由所述第二電阻電連接於所述第三引腳，第二引腳電連接於所述第二輸入端，且經由所述第三電阻接地，第四引腳電連接於所述第一輸入端，且經由所述第一電阻接地，所述滾珠用於根據電子裝置放置方位的不同電連接不同的引腳，使所述處理器的第一輸入端與第二輸入端呈現不同的組合輸入狀態，所述處理器用於存儲與第一和第二輸入端的組合輸入狀態對應的控制信號列表，根據所述第一和第二輸入端的組合輸入狀態及所述列表輸出對應的控制信號，並根據該控制信號執行電子裝置的方向控制。
5. 如申請專利範圍第4項所述的應用方向傳感電路的電子裝置，其中，所述處理器包括一計時器，用於計時所述第一及第二輸入端持續一組合狀態的時間，所述處理器用於在所述計時器計時的第一及第二輸入端持續所述組合狀態的時間達到一預設時間時輸出所述控制信號。
6. 如申請專利範圍第4項所述的應用方向傳感電路的電子裝置，其中，該電子裝置的顯示器正立，滾珠電連接第三引腳與第四引腳；該電子裝置的顯示器平鋪放置，滾珠與任一引腳均不電連接。