能夠識別組合鍵的線控按鍵檢測識別裝置及方法
2023-04-30 14:35:56 2
專利名稱：能夠識別組合鍵的線控按鍵檢測識別裝置及方法
技術領域：
本發明涉及終端產品的一種線控按鍵檢測識別裝置及方法，尤其涉及一種
應用在終端設備上能夠識別組合鍵的線控按鍵:檢測識別裝置及方法。
背景技術：
目前，在手機、mp3播放器等終端設備上實現線控的需求很多，例如手機 產品的線控耳機， 一般要求能通過線控接聽/掛斷電話；在支持FM功能的手機 上，要求能夠通過線控耳機搜臺、調整音量、靜音等；在音樂手機上則要求能 夠通過線控耳機實現音頻播放的快進/快退、停止、暫停、音量調整等。為了滿 足上述需求，在線控耳機上設置4 ~ 6個線控按鍵，已經相當常見，使用線控方 式可以大大提高終端產品操作的方便性，因此，受到用戶的歡迎，很多手機廠 商甚至把耳機具有線控功能作為一種標準配置。
實現線控的難點在於，耳機接口信號比較少，除去麥克信號、左右聲道音 頻信號、電源信號等，留給按鍵檢測和識別的信號線很有限，不可能再為耳機 設計矩陣掃描式的按鍵電路。而且，耳機本身有限的幾何空間也不允許這樣做。 業界目前採用過的一種比較先進的線控按鍵4企測識別電路，如圖1.1所示，是 採用分級串聯的電阻，配合比較器和模/數轉換器實現。這種電路只使用一根信 號線、少量的元器件就可以實現多個線控鍵的檢測和識別，成本很低，但是它 不能識別組合按鍵，例如當S2按下時，在檢測端C1上得到的電壓是電阻RO, R5， R6分壓的結果。這跟S1和S2同時按下C1上得到的電壓沒有任何區別。 基帶處理器只能把這種情況識別為S2按下，這就大大減少了能夠識別的線控按 鍵數量。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種應用於終端設備上，能夠識別組合鍵的線控 按鍵檢測識別裝置，以解決利用很少的信號線不能檢測和識別出數量很多的線 控按鍵及組合鍵的技術問題。為實現上述目的，本發明的技術方案是這樣實現
的
一種能夠識別組合4建的線控按鍵j僉測識別裝置，包括 電源偏置電路，用於給按鍵電路提供工作電壓，並為比較電路提供恆定的 直;危Y扁置電壓；
一個或多個按鍵電路，用於在不同按鍵被按下時為檢測端提供不同的檢測 電壓；
比較電路，用於電壓比較，在有按鍵按下時給按鍵識別電路提供中斷信號； 模/數轉換電路，用於把檢測電壓從模擬量轉換成按鍵識別電路能夠處理的
數字量；
按鍵識別電路，用於響應所述比較電路傳送的中斷信號，並進行按鍵識別；
所述多個按鍵電路並聯後正極端與所述電源偏置電路連接，其公共連接點 作為所述檢測端為所述模/數轉換電路及比較電路提供輸入。
進一步地，所述按鍵電路由按鍵和電阻串聯後組成，其正極端分別與電源 偏置電路、比較電路的同相輸入端、模/數轉換電路的輸入端相連，另一端接地。
進一步地，所述電源偏置電路由電源分壓電阻，電源偏置電路組成，所述 電源偏置電路提供的偏置電壓與比較電路的反相端連接，分壓電阻的一端與電 源相連， 一端分別與所述按鍵電路正極端及比較電路的反相輸入端相連接。
進一步地，所述模/數轉換電路由模數轉換器和濾波電容組成，所述模數轉 換器的輸入端分別與所述濾波電容的正極端、所述按鍵電路正極端和電源分壓 電阻的負極端相連接，所述濾波電容負極端接地，所述模數轉換器的輸出端通 過數據/控制總線接按鍵識別電路。
進一步地，所述比較電路由比較器構成，所述比較器的同相端與所述電源分壓電阻的負極端相連，反相端接所述電源偏置電路提供的偏置電壓，輸出端 接所述按鍵識別電路的中斷輸入埠 。
本發明的另 一 目的是提供一種能夠識別組合鍵的線控按鍵檢測識別方法，
為實現上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的
一種能夠識別組合鍵的線控按鍵;險測識別方法，包括如下步驟
A、 按鍵識別電路等待比較電路的中斷信號，當有按鍵按下時，比較電路 產生中斷信號，由按鍵識別電路執行中斷服務程序；
B、 由按鍵識別電路啟動模/數轉換，獲得被按下單個按鍵或組合鍵所對應 數字量；
C、 按鍵識別電路查找鍵值表，獲得所述數字量對應的鍵值，送上層應用 處理。
進一步地，步驟C中所述的數字量與被按下按4建所在按鍵電路形成的總阻 值相對應，所述鍵值表保存了單個按鍵及組合鍵的數字量與鍵值的對應關係。
進一步地，所述按鍵電路由按鍵和電阻串聯形成。
進一步地，步驟B中還包括消抖和對所述數字量進行平滑處理的步驟。
本發明所述裝置與其它同類型裝置相比，明顯的優點是在不增加任何硬 件成本的基礎上，增加組合鍵的識別功能，軟體上的修改也比較少。
圖1為一與本發明最接近的現有技術的實施電路圖2為本發明電路的邏輯組成方框圖3為本發明一具體實施例的電路圖4示出發明檢測和識別線控按鍵的方法與過程。
具體實施例方式
本發明的核心思想是，適當選擇電阻，使各按鍵及按鍵電阻形成的分支電 路之間形成並聯電路，在檢測端形成可以區分的檢測電壓，再結合比較器、模數轉換器和基帶處理器的軟體操作，在硬體上沒有增加成本的情況下，實現檢 測和識別多個線控按鍵和組合鍵的功能。
圖2示出了本發明實施例的電路結構方框圖，本發明所述裝置在電路上由
以下五部分組成
(1) 電源偏置電路101,由電源和電源分壓電阻串聯構成，用於給線控按 鍵串聯電阻提供工作電壓，並為比較電路反相輸入端提供恆定的直流偏置電壓。
(2) 按鍵電路102、 103、 104…等，由按鍵和按鍵上的串聯電阻構成，用 於在不同按鍵、不同按鍵組合被按下時，在檢測端分得不同的電壓。
(3) 比較電路105,用於電壓比較，在有按鍵按下時給按一建識別電路提供 中斷信號。
(4 )模/數轉換電路106,用於把檢測端的分壓從模擬量轉換成按鍵識別電 路能夠處理的數字量。
(5)按鍵識別電路107，用於響應中斷信號，按鍵消抖，識別鍵值。並完 成通話、數據業務等其他原有功能。
其中106、 107為終端設備原有的器件，106通常集成在107中。 附圖3為本發明一具體實施例電路圖，串聯在電源上的電阻RO是定值， 串聯在各個按鍵上的電阻R3、 R4、 R5等阻值各不相同。例如1號按4定S1串聯 電阻為lk, 2號^4定為S2串聯電阻為2k, 3號按鍵S3串聯電阻為5k。所有按 鍵的公共端作為信號檢測端，檢測信號連接到A/D和比較器的同相端，比較器 的反相端接由Rl和R2構成的偏置電路提供的固定偏置電壓，比較器的輸出接 基帶處理器的中斷輸入端。當某一個按鍵按下時，串聯在電源上的電阻和串聯 在按鍵上的電阻構成一條迴路，檢測端會分得一個穩定的直流電壓，該電壓的 值與串聯在按鍵上的電阻值有關。當多個按鍵同時按下，即按下組合鍵時，被 按下的多個按鍵的串聯電阻形成並聯電路，此時檢測端上的分壓與被按下的按 鍵有關，組合不同，分壓不同。例如，當S1按下時，R0和R3構成串聯方式， 在檢測斷得到的電壓(鍵值)是RO和R3分壓的結果。如果Sl和S2都按下， 則R3和R4並聯再和RO串聯(即混聯)分壓，；險測端得到的電壓和前面的情
7況是不同的，即鍵值是不同的。如果單獨按下S2,則R0和R4串聯分壓，檢 測端得到的電壓和前面兩種情況都是不同的。如果同時按下S1、 S2和S3，則 檢測端得到的電壓為OV,不同於前面的三種情況。依此類推，只要合理選擇 R3, R4, R5……Rn的值，就能保證不同的按鍵/組合按鍵按下時，在才全測端得 到不同的電壓，因此本發明所述的電路可以識別組合按鍵。當沒有按鍵按下時， 檢測端應為電源電壓，該電壓略高於比較電壓，比較器U1輸出為高電平。當 有任何按鍵(一個或多個)按下時，檢測端分壓低於比較電壓，比較器輸出低 電平，基帶處理器U3引起一次中斷，基帶處理器被中斷後，在中斷處理程序 中調用按鍵識別程序，對比較器輸出進行按鍵消抖處理，待按鍵穩定後，啟動 A/D,並對採集到的鍵值數據進行平滑處理，識別出單個按鍵或組合鍵。
圖3給出本發明的一種具體的電路圖。包括以下元件
電源Vcc和元件R0構成了電源偏置電路，為線控耳機上由按鍵以及與按 鍵串接的電阻(S1、 R3)、 (S2、 R4)、 (S3、 R5)構成的並聯按鍵電路提供電源。 S1 S3的公共端即為檢測端，該信號同時輸入到比較器Ul (該實施例中使用 LMC7215)的同相端和模/數轉換器U2 (該實施例中使用AD574 )的模擬信號 輸入端。Ul的反相端偏置電壓，由Rl和R2構成的串聯電路提供。U2在基帶 處理器U3 (該實施例中使用QSC6030 )的控制下工作，在收到Ul輸出的中斷
信號後，進入中斷處理程序，啟動U3完成才莫/數轉換，讀取鍵值。電容C1的 作用在於對檢測端進行濾波，提高穩定性。
圖4給出本發明檢測和識別線控^4走的方法與過程圖。包括以下步驟 步驟301,當有按鍵(單個按鍵或組合鍵)按下時，比較器將產生一個中
斷，迫使基帶處理器進入中斷服務程序；
步驟302,基帶處理器延時判斷比較器輸出電平，消除由於按鍵抖動造成
的誤檢測。如果檢測到的是有效的按鍵按下，轉步驟303,對於虛假的按鍵操
作，轉步驟306;
步驟303:基帶處理器啟動數次衝莫/數轉換，將^f企測端^^擬信號轉換成數字 量，對這些數字量進行平滑處理，以得到穩定的鍵值；步驟304,查找鍵值表，將步驟303對應的數字量轉換成對應的鍵值，所 述鍵值即為上層軟體所能識別的按鍵識別碼；
步驟305，終端設備根據鍵值進行相應的處理(如音樂快進、接聽/掛斷電 話等等、或給相關的軟體模塊發送消息、命令、置標誌位等……)；
步驟306，退出中斷服務處理程序。
本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下， 變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1、一種能夠識別組合鍵的線控按鍵檢測識別裝置，包括電源偏置電路，用於給按鍵電路提供工作電壓，並為比較電路提供恆定的直流偏置電壓；一個或多個按鍵電路，用於在不同按鍵被按下時為檢測端提供不同的檢測電壓；比較電路，用於電壓比較，在有按鍵按下時給按鍵識別電路提供中斷信號；模/數轉換電路，用於把檢測電壓從模擬量轉換成按鍵識別電路能夠處理的數字量；按鍵識別電路，用於響應所述比較電路傳送的中斷信號，並進行按鍵識別；其特徵在於，所述多個按鍵電路並聯後正極端與所述電源偏置電路連接，其公共連接點作為所述檢測端為所述模/數轉換電路及比較電路提供輸入。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述按4建電路由按4建和電阻 串聯後組成，其正極端分別與電源偏置電路、比較電路的同相輸入端、模/數轉 換電路的輸入端相連，另一端接地。
3、 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述電源偏置電路由電源分 壓電阻，電源偏置電路組成，所述電源偏置電路提供的偏置電壓與比較電路的 反相端連接，分壓電阻的一端與電源相連， 一端分別與所述按鍵電路正極端及 比較電路的反相輸入端相連接。
4、 根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述模/數轉換電路由模數 轉換器和濾波電容組成，所述模數轉換器的輸入端分別與所述濾波電容的正極 端、所述按鍵電路正極端和電源分壓電阻的負極端相連接，所述濾波電容負極 端接地，所述模數轉換器的輸出端通過數據/控制總線接按鍵識別電路。
5、 根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述比較電路由比較器構成， 所述比較器的同相端與所述電源分壓電阻的負極端相連，反相端接所述電源偏 置電路提供的偏置電壓，輸出端接所述按鍵識別電路的中斷輸入埠 。
6、 一種能夠識別組合鍵的線控按鍵:檢測識別方法，其特徵在於，包括如下步驟A、 按鍵識別電路等待比較電路的中斷信號，當有按鍵按下時，比較電路產 生中斷信號，由按鍵識別電路執行中斷服務程序；B、 由按鍵識別電路啟動模/數轉換，獲得被按下單個按鍵或組合鍵所對應 數字量；C、 按鍵識別電路查找鍵值表，獲得所述數字量對應的鍵值，送上層應用處理。
7、 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟C中所述的數字量與 被按下按鍵所在按鍵電路形成的總阻值相對應，所述鍵值表保存了單個按鍵及 組合鍵的數字量與鍵值的對應關係。
8、 根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述按鍵電路由按鍵和電阻 串聯形成。
9、 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，步驟B中還包括消抖和對 所述數字量進行平滑處理的步驟。
全文摘要
本發明涉及一種應用在終端設備上能夠識別組合鍵的線控按鍵檢測識別裝置及方法，能夠解決利用很少的信號線不能檢測和識別較多數量的線控按鍵及組合鍵的技術問題。本發明通過適當選擇電阻，使各按鍵及按鍵電阻形成的分支電路之間形成並聯電路，在檢測端獲得可區分的檢測電壓，再結合比較器、模數轉換器和基帶處理器的軟體操作，在硬體沒有增加成本的情況下，達到檢測和識別多個線控按鍵和組合鍵的目的。
文檔編號G06F3/023GK101493728SQ20081005676
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月24日 優先權日2008年1月24日
發明者超 李, 王亞恆, 馳 馬 申請人:中興通訊股份有限公司