專利名稱：紅外式控制鍵盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鍵盤，具體地說是指一種紅外式控制鍵盤。
背景技術(shù)：
控制器一般由控制鍵盤輸入控制命令，經(jīng)CPU處理后輸出控制信號。目前，控制鍵盤均采用機械式按鈕或輕觸式按鈕作為按鍵。這種鍵盤存在以下幾個方面的缺點首先，在按鍵被按下的過程中，容易產(chǎn)生鍵抖動，因此，CPU在處理鍵盤信號時，需要進(jìn)行防抖處理，增加了對CPU時間的占用，給CPU增加了額外的負(fù)擔(dān)，從而降低了CPU對控制命令的響應(yīng)速度；其次，機械式按鈕和輕觸式按鈕的觸點隨著使用時間的增加容易產(chǎn)生磨損和氧化，從而增加按鍵的接觸阻抗；再次，鍵盤按鍵的靈敏度和手感隨制作批次的不同而不同。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有控制鍵盤所存在的不足，提高CPU的響應(yīng)速度，避免觸點產(chǎn)生的磨損及氧化，改善按鍵的手感，本實用新型提供一種紅外式控制鍵盤。
本實用新型的一種紅外式控制鍵盤，所述鍵盤的鍵是以微型反射式紅外光電傳感器構(gòu)成。其在微型反射式紅外光電傳感器的發(fā)射端接一個限流電阻Ra，其接收端正極與電源之間接一個分壓電阻Rb，接收端和發(fā)射端由微處理器U1控制驅(qū)動，接收端正極通過或非門U5與微處理器連接。
本實用新型的有益效果是提高了CPU對控制命令的響應(yīng)速度；按鍵時的手感更好；無觸點按鍵不存在磨損和氧化的情況；可以使鍵盤的外觀更加多樣化。


圖1是本實用新型紅外按鍵電路原理圖。
圖2是實施例的電路原理圖。
圖3是實施例用鍵盤。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
本實用新型是一種紅外式控制鍵盤，所述鍵盤的鍵是以微型反射式紅外光電傳感器構(gòu)成。其在微型反射式紅外光電傳感器的發(fā)射端接一個限流電阻Ra，其接收端正極與電源之間接一個分壓電阻Rb，接收端和發(fā)射端由微處理器U1控制驅(qū)動，接收端正極通過或非門與微處理器連接。
圖1給出了鍵盤中紅外按鍵(k1)的電路原理圖。圖中的KG1為微型反射式紅外光電傳感器，U3和U4為MC1413，U5為74HC30。R1為微處理器AT89C51中P1.0的上拉電阻。Ra1為KG1發(fā)射端的限流電阻，接在+5V電源和KG1的1腳之間；Rb1為KG1接收端的分壓電阻，接在+5V電源和KG1的3腳之間。AT89C51的P2.0通過U3接到KG1的4腳；P0.0通過U4接到KG1的2腳，KG1的3腳接到U5的1腳上；U5的8腳接89c51的P1.0，2～6腳及11、12腳分別接鍵盤中(如圖3所示)紅外按鍵k5、k9、k13、k17、k21和k25、k29的微型反射式紅外光電傳感器的3腳。若將P2.0置高，控制按鍵k1的紅外模塊發(fā)射出紅外線，同時將P0.0置高，則當(dāng)人手接近k1時，對應(yīng)紅外模塊接收端將導(dǎo)通，3腳電平將變?yōu)榈?，U5的8腳將為高，從而CPU的P1.0為高。CPU進(jìn)行鍵盤掃描時，先將P2.0置低，P0.0置高，此時若P1.0為高，則表示有外界強光照射使KG1的接受端導(dǎo)通，而k1并未按下；若P1.0為低，則表示沒有外界強光或有強光但手已按下，再將P2.0置高，使KG1的發(fā)射端導(dǎo)通，則由P1.0的高低可判斷k1是否被按下。其他按鍵的檢測與識別與k1相同。
在圖2所示實例中，U1為微處理器AT89C51。晶振JT1和電容C1、C2構(gòu)成時鐘產(chǎn)生電路接U1的X1和X2腳，為微處理器提供時鐘。U2為IMP813L，由U2和電容C3、C4構(gòu)成復(fù)位電路，在上電或電源發(fā)生較大變化時為U1提供復(fù)位信號。U2的6腳接U1的P2.0(鍵盤掃描用管腳)，當(dāng)沒有掃描信號時，U2產(chǎn)生復(fù)位信號使系統(tǒng)重啟，避免死機及其它故障。U1的P2口接一電阻排Q3。k1至k32為紅外模塊構(gòu)成的按鍵，這些按鍵組成圖3的鍵盤。P1.0～P1.3及P2.0～P2.7為鍵盤掃描線，U1通過P2、P0和P1對鍵盤進(jìn)行掃描，檢測鍵是否被按下，并識別出所按下的鍵。U1檢測到鍵盤信息后，可通過P3口或串口通訊發(fā)出控制命令。本實施例的鍵盤由32個紅外按鍵組成，當(dāng)鍵盤的鍵數(shù)增加時，需要增加鍵盤掃描線。掃描線可直接利用微處理器的并口，也可通過擴(kuò)口提供。
本實用新型的鍵盤，其紅外模塊對人手的敏感距離由電阻Ra調(diào)整。在實驗中，發(fā)明人選用紅外模塊對人手的敏感距離為10mm。
本實用新型的紅外式控制鍵盤是這樣實現(xiàn)的以微型反射式紅外光電傳感器(簡稱紅外模塊)作為按鍵構(gòu)成控制鍵盤。紅外模塊由發(fā)射端和接收端組成。在紅外模塊的發(fā)射端接一個限流電阻，調(diào)整紅外線的發(fā)射強度，以調(diào)節(jié)人手到紅外模塊的敏感距離；發(fā)射端的負(fù)端接微處理器的P2口，以控制其驅(qū)動。紅外模塊的接受端一端接微處理器的P0口，另一端與電源間接分壓電阻，調(diào)節(jié)紅外模塊所分擔(dān)的電壓，使之當(dāng)紅外模塊導(dǎo)通(紅外按鍵被按下)時為低，截止(紅外按鍵未被按下)時為高。發(fā)射端的正極通過與非門與微處理器的P1口相連，從而CPU可以根據(jù)紅外模塊接收端所分擔(dān)的電壓高低來判斷按鍵是否被按下。由于紅外線按鍵是一種非接觸式按鍵，按鍵時的手感較好，且大大減少了按鍵時產(chǎn)生的抖動；紅外線按鍵是一種無觸點按鍵，從而避免了觸點的磨損和氧化所帶來的影響；紅外模塊的發(fā)射強度和敏感距離可通過限流電阻和分壓電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少了鍵盤對按鍵制作質(zhì)量的依賴。另外，本實用新型在強光下也能夠完成鍵盤的功能。
權(quán)利要求1.一種紅外式控制鍵盤，其特征在于所述鍵盤的鍵是以微型反射式紅外光電傳感器構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外式控制鍵盤，其特征在于在微型反射式紅外光電傳感器的發(fā)射端接一個限流電阻Ra，其接收端正極與電源之間接一個分壓電阻Rb，接收端和發(fā)射端由微處理器U1控制驅(qū)動，接收端正極通過或非門U5與微處理器U1連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外式控制鍵盤，其特征在于KG1為微型反射式紅外光電傳感器，U3和U4為MC1413，U5為74HC30；R1為微處理器AT89C51中P1.0的上拉電阻；Ra1為KG1發(fā)射端的限流電阻，接在+5V電源和KG1的1腳之間，Rb1為KG1接收端的分壓電阻，接在+5V電源和KG1的3腳之間，微處理器AT89C51的P2.0通過U3接到KG1的4腳，P0.0通過U4接到KG1的2腳，KG1的3腳接到U5的1腳上；U5的8腳接AT89C51的P1.0，2～6腳及11、12腳分別接鍵盤中紅外按鍵k5、k9、k13、k17、k21和k25、k29的微型反射式紅外光電傳感器的3腳，若將P2.0置高，控制按鍵k1的紅外模塊發(fā)射出紅外線，同時將P0.0置高，則當(dāng)人手接近k1時，對應(yīng)紅外模塊接收端將導(dǎo)通，3腳電平將變?yōu)榈?，U5的8腳將為高，從而CPU的P1.0為高；CPU進(jìn)行鍵盤掃描時，先將P2.0置低，P0.0置高，此時若P1.0為高，則表示有外界強光照射使KG1的接收端導(dǎo)通，而k1并未按下；若P1.0為低，則表示沒有外界強光或有強光但手已按下，再將P2.0置高，使KG1的發(fā)射端導(dǎo)通，則由P1.0的高低可判斷k1是否被按下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外式控制鍵盤，其特征在于U1為微處理器AT89C51，晶振JT1和電容C1、C2構(gòu)成時鐘產(chǎn)生電路接U1的X1和X2腳，為微處理器提供時鐘；U2為IMP813L，由U2和電容C3、C4構(gòu)成復(fù)位電路，在上電或電源發(fā)生較大變化時為U1提供復(fù)位信號，U2的6腳接U1的鍵盤掃描用管腳P2.0，當(dāng)沒有掃描信號時，U2產(chǎn)生復(fù)位信號使系統(tǒng)重啟，避免死機及其它故障；U1的P2口接一電阻排Q3；P1.0～P1.3及P2.0～P2.7為鍵盤掃描線，U1通過P2、P0和P1對鍵盤進(jìn)行掃描，檢測鍵是否被按下，并識別出所按下的鍵，U1檢測到鍵盤信息后，可通過P3口或串口通訊發(fā)出控制命令。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外式控制鍵盤，其特征在于鍵盤的鍵數(shù)增加，只需增加鍵盤掃描線即可，掃描線可直接利用微處理器的并口，也可通過擴(kuò)口提供。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外式控制鍵盤，其特征在于紅外模塊對人手的敏感距離由電阻Ra調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的紅外式控制鍵盤，其特征在于紅外模塊對人手的敏感距離較佳為1～10mm。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外式控制鍵盤，所述鍵盤的鍵是以微型反射式紅外光電傳感器構(gòu)成，其在微型反射式紅外光電傳感器的發(fā)射端接一個限流電阻Ra，其接收端正極與電源之間接一個分壓電阻Rb，接收端和發(fā)射端由微處理器U1控制驅(qū)動，接收端正極通過或非門U5與微處理器U1連接。該紅外式控制鍵盤提高了CPU對控制命令的響應(yīng)速度；按鍵時的手感更好；無觸點按鍵不存在磨損和氧化的情況；可以使鍵盤的外觀更加多樣化。
文檔編號H03K17/968GK2610565SQ03262280
公開日2004年4月7日 申請日期2003年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月17日
發(fā)明者宋華, 張軍香 申請人:宋華, 張軍香