專利名稱：能夠識(shí)別組合鍵的線控按鍵檢測(cè)識(shí)別裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及終端產(chǎn)品的一種線控按鍵檢測(cè)識(shí)別裝置及方法，尤其涉及一種
應(yīng)用在終端設(shè)備上能夠識(shí)別組合鍵的線控按鍵:檢測(cè)識(shí)別裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，在手機(jī)、mp3播放器等終端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)線控的需求很多，例如手機(jī) 產(chǎn)品的線控耳機(jī)， 一般要求能通過線控接聽/掛斷電話；在支持FM功能的手機(jī) 上，要求能夠通過線控耳機(jī)搜臺(tái)、調(diào)整音量、靜音等；在音樂手機(jī)上則要求能 夠通過線控耳機(jī)實(shí)現(xiàn)音頻播放的快進(jìn)/快退、停止、暫停、音量調(diào)整等。為了滿 足上述需求，在線控耳機(jī)上設(shè)置4 ~ 6個(gè)線控按鍵，已經(jīng)相當(dāng)常見，使用線控方 式可以大大提高終端產(chǎn)品操作的方便性，因此，受到用戶的歡迎，很多手機(jī)廠 商甚至把耳機(jī)具有線控功能作為一種標(biāo)準(zhǔn)配置。
實(shí)現(xiàn)線控的難點(diǎn)在于，耳機(jī)接口信號(hào)比較少，除去麥克信號(hào)、左右聲道音 頻信號(hào)、電源信號(hào)等，留給按鍵檢測(cè)和識(shí)別的信號(hào)線很有限，不可能再為耳機(jī) 設(shè)計(jì)矩陣掃描式的按鍵電路。而且，耳機(jī)本身有限的幾何空間也不允許這樣做。 業(yè)界目前采用過的一種比較先進(jìn)的線控按鍵4企測(cè)識(shí)別電路，如圖1.1所示，是 采用分級(jí)串聯(lián)的電阻，配合比較器和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。這種電路只使用一根信 號(hào)線、少量的元器件就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)線控鍵的檢測(cè)和識(shí)別，成本很低，但是它 不能識(shí)別組合按鍵，例如當(dāng)S2按下時(shí)，在檢測(cè)端C1上得到的電壓是電阻RO, R5， R6分壓的結(jié)果。這跟S1和S2同時(shí)按下C1上得到的電壓沒有任何區(qū)別。 基帶處理器只能把這種情況識(shí)別為S2按下，這就大大減少了能夠識(shí)別的線控按 鍵數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種應(yīng)用于終端設(shè)備上，能夠識(shí)別組合鍵的線控 按鍵檢測(cè)識(shí)別裝置，以解決利用很少的信號(hào)線不能檢測(cè)和識(shí)別出數(shù)量很多的線 控按鍵及組合鍵的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)
的
一種能夠識(shí)別組合4建的線控按鍵j僉測(cè)識(shí)別裝置，包括 電源偏置電路，用于給按鍵電路提供工作電壓，并為比較電路提供恒定的 直;危Y扁置電壓；
一個(gè)或多個(gè)按鍵電路，用于在不同按鍵被按下時(shí)為檢測(cè)端提供不同的檢測(cè) 電壓；
比較電路，用于電壓比較，在有按鍵按下時(shí)給按鍵識(shí)別電路提供中斷信號(hào)； 模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于把檢測(cè)電壓從模擬量轉(zhuǎn)換成按鍵識(shí)別電路能夠處理的
數(shù)字量；
按鍵識(shí)別電路，用于響應(yīng)所述比較電路傳送的中斷信號(hào)，并進(jìn)行按鍵識(shí)別；
所述多個(gè)按鍵電路并聯(lián)后正極端與所述電源偏置電路連接，其公共連接點(diǎn) 作為所述檢測(cè)端為所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路及比較電路提供輸入。
進(jìn)一步地，所述按鍵電路由按鍵和電阻串聯(lián)后組成，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(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連，另一端接地。
進(jìn)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(jìn)一步地，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器和濾波電容組成，所述模數(shù)轉(zhuǎn) 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(fù)極端相連接，所述濾波電容負(fù)極端接地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端通 過數(shù)據(jù)/控制總線接按鍵識(shí)別電路。
進(jìn)一步地，所述比較電路由比較器構(gòu)成，所述比較器的同相端與所述電源分壓電阻的負(fù)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(shí)別電路的中斷輸入端口 。
本發(fā)明的另 一 目的是提供一種能夠識(shí)別組合鍵的線控按鍵檢測(cè)識(shí)別方法，
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種能夠識(shí)別組合鍵的線控按鍵;險(xiǎn)測(cè)識(shí)別方法，包括如下步驟
A、 按鍵識(shí)別電路等待比較電路的中斷信號(hào)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，比較電路 產(chǎn)生中斷信號(hào)，由按鍵識(shí)別電路執(zhí)行中斷服務(wù)程序；
B、 由按鍵識(shí)別電路啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得被按下單個(gè)按鍵或組合鍵所對(duì)應(yīng) 數(shù)字量；
C、 按鍵識(shí)別電路查找鍵值表，獲得所述數(shù)字量對(duì)應(yīng)的鍵值，送上層應(yīng)用 處理。
進(jìn)一步地，步驟C中所述的數(shù)字量與被按下按4建所在按鍵電路形成的總阻 值相對(duì)應(yīng)，所述鍵值表保存了單個(gè)按鍵及組合鍵的數(shù)字量與鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
進(jìn)一步地，所述按鍵電路由按鍵和電阻串聯(lián)形成。
進(jìn)一步地，步驟B中還包括消抖和對(duì)所述數(shù)字量進(jìn)行平滑處理的步驟。
本發(fā)明所述裝置與其它同類型裝置相比，明顯的優(yōu)點(diǎn)是在不增加任何硬 件成本的基礎(chǔ)上，增加組合鍵的識(shí)別功能，軟件上的修改也比較少。


圖1為一與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施電路圖2為本發(fā)明電路的邏輯組成方框圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施例的電路圖4示出發(fā)明檢測(cè)和識(shí)別線控按鍵的方法與過程。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是，適當(dāng)選擇電阻，使各按鍵及按鍵電阻形成的分支電 路之間形成并聯(lián)電路，在檢測(cè)端形成可以區(qū)分的檢測(cè)電壓，再結(jié)合比較器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和基帶處理器的軟件操作，在硬件上沒有增加成本的情況下，實(shí)現(xiàn)檢 測(cè)和識(shí)別多個(gè)線控按鍵和組合鍵的功能。
圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)方框圖，本發(fā)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(lián)構(gòu)成，用于給線控按 鍵串聯(lián)電阻提供工作電壓，并為比較電路反相輸入端提供恒定的直流偏置電壓。
(2) 按鍵電路102、 103、 104…等，由按鍵和按鍵上的串聯(lián)電阻構(gòu)成，用 于在不同按鍵、不同按鍵組合被按下時(shí)，在檢測(cè)端分得不同的電壓。
(3) 比較電路105,用于電壓比較，在有按鍵按下時(shí)給按一建識(shí)別電路提供 中斷信號(hào)。
(4 )模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路106,用于把檢測(cè)端的分壓從模擬量轉(zhuǎn)換成按鍵識(shí)別電 路能夠處理的數(shù)字量。
(5)按鍵識(shí)別電路107，用于響應(yīng)中斷信號(hào)，按鍵消抖，識(shí)別鍵值。并完 成通話、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等其他原有功能。
其中106、 107為終端設(shè)備原有的器件，106通常集成在107中。 附圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施例電路圖，串聯(lián)在電源上的電阻RO是定值， 串聯(lián)在各個(gè)按鍵上的電阻R3、 R4、 R5等阻值各不相同。例如1號(hào)按4定S1串聯(lián) 電阻為lk, 2號(hào)^4定為S2串聯(lián)電阻為2k, 3號(hào)按鍵S3串聯(lián)電阻為5k。所有按 鍵的公共端作為信號(hào)檢測(cè)端，檢測(cè)信號(hào)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(gòu)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(dāng)某一個(gè)按鍵按下時(shí)，串聯(lián)在電源上的電阻和串聯(lián) 在按鍵上的電阻構(gòu)成一條回路，檢測(cè)端會(huì)分得一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓，該電壓的 值與串聯(lián)在按鍵上的電阻值有關(guān)。當(dāng)多個(gè)按鍵同時(shí)按下，即按下組合鍵時(shí)，被 按下的多個(gè)按鍵的串聯(lián)電阻形成并聯(lián)電路，此時(shí)檢測(cè)端上的分壓與被按下的按 鍵有關(guān)，組合不同，分壓不同。例如，當(dāng)S1按下時(shí)，R0和R3構(gòu)成串聯(lián)方式， 在檢測(cè)斷得到的電壓(鍵值)是RO和R3分壓的結(jié)果。如果Sl和S2都按下， 則R3和R4并聯(lián)再和RO串聯(lián)(即混聯(lián))分壓，；險(xiǎn)測(cè)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(dú)按下S2,則R0和R4串聯(lián)分壓，檢 測(cè)端得到的電壓和前面兩種情況都是不同的。如果同時(shí)按下S1、 S2和S3，則 檢測(cè)端得到的電壓為OV,不同于前面的三種情況。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(shí)，在才全測(cè)端得 到不同的電壓，因此本發(fā)明所述的電路可以識(shí)別組合按鍵。當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)， 檢測(cè)端應(yīng)為電源電壓，該電壓略高于比較電壓，比較器U1輸出為高電平。當(dāng) 有任何按鍵(一個(gè)或多個(gè))按下時(shí)，檢測(cè)端分壓低于比較電壓，比較器輸出低 電平，基帶處理器U3引起一次中斷，基帶處理器被中斷后，在中斷處理程序 中調(diào)用按鍵識(shí)別程序，對(duì)比較器輸出進(jìn)行按鍵消抖處理，待按鍵穩(wěn)定后，啟動(dòng) A/D,并對(duì)采集到的鍵值數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理，識(shí)別出單個(gè)按鍵或組合鍵。
圖3給出本發(fā)明的一種具體的電路圖。包括以下元件
電源Vcc和元件R0構(gòu)成了電源偏置電路，為線控耳機(jī)上由按鍵以及與按 鍵串接的電阻(S1、 R3)、 (S2、 R4)、 (S3、 R5)構(gòu)成的并聯(lián)按鍵電路提供電源。 S1 S3的公共端即為檢測(cè)端，該信號(hào)同時(shí)輸入到比較器Ul (該實(shí)施例中使用 LMC7215)的同相端和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器U2 (該實(shí)施例中使用AD574 )的模擬信號(hào) 輸入端。Ul的反相端偏置電壓，由Rl和R2構(gòu)成的串聯(lián)電路提供。U2在基帶 處理器U3 (該實(shí)施例中使用QSC6030 )的控制下工作，在收到Ul輸出的中斷
信號(hào)后，進(jìn)入中斷處理程序，啟動(dòng)U3完成才莫/數(shù)轉(zhuǎn)換，讀取鍵值。電容C1的 作用在于對(duì)檢測(cè)端進(jìn)行濾波，提高穩(wěn)定性。
圖4給出本發(fā)明檢測(cè)和識(shí)別線控^4走的方法與過程圖。包括以下步驟 步驟301,當(dāng)有按鍵(單個(gè)按鍵或組合鍵)按下時(shí)，比較器將產(chǎn)生一個(gè)中
斷，迫使基帶處理器進(jìn)入中斷服務(wù)程序；
步驟302,基帶處理器延時(shí)判斷比較器輸出電平，消除由于按鍵抖動(dòng)造成
的誤檢測(cè)。如果檢測(cè)到的是有效的按鍵按下，轉(zhuǎn)步驟303,對(duì)于虛假的按鍵操
作，轉(zhuǎn)步驟306;
步驟303:基帶處理器啟動(dòng)數(shù)次沖莫/數(shù)轉(zhuǎn)換，將^f企測(cè)端^^擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字 量，對(duì)這些數(shù)字量進(jìn)行平滑處理，以得到穩(wěn)定的鍵值；步驟304,查找鍵值表，將步驟303對(duì)應(yīng)的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的鍵值，所 述鍵值即為上層軟件所能識(shí)別的按鍵識(shí)別碼；
步驟305，終端設(shè)備根據(jù)鍵值進(jìn)行相應(yīng)的處理(如音樂快進(jìn)、接聽/掛斷電 話等等、或給相關(guān)的軟件模塊發(fā)送消息、命令、置標(biāo)志位等……)；
步驟306，退出中斷服務(wù)處理程序。
本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下， 變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種能夠識(shí)別組合鍵的線控按鍵檢測(cè)識(shí)別裝置，包括電源偏置電路，用于給按鍵電路提供工作電壓，并為比較電路提供恒定的直流偏置電壓；一個(gè)或多個(gè)按鍵電路，用于在不同按鍵被按下時(shí)為檢測(cè)端提供不同的檢測(cè)電壓；比較電路，用于電壓比較，在有按鍵按下時(shí)給按鍵識(shí)別電路提供中斷信號(hào)；模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于把檢測(cè)電壓從模擬量轉(zhuǎn)換成按鍵識(shí)別電路能夠處理的數(shù)字量；按鍵識(shí)別電路，用于響應(yīng)所述比較電路傳送的中斷信號(hào)，并進(jìn)行按鍵識(shí)別；其特征在于，所述多個(gè)按鍵電路并聯(lián)后正極端與所述電源偏置電路連接，其公共連接點(diǎn)作為所述檢測(cè)端為所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路及比較電路提供輸入。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述按4建電路由按4建和電阻 串聯(lián)后組成，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(shù)轉(zhuǎn) 換電路的輸入端相連，另一端接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路由模數(shù) 轉(zhuǎn)換器和濾波電容組成，所述模數(shù)轉(zhuǎn)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(fù)極端相連接，所述濾波電容負(fù)極 端接地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端通過數(shù)據(jù)/控制總線接按鍵識(shí)別電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述比較電路由比較器構(gòu)成， 所述比較器的同相端與所述電源分壓電阻的負(fù)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(shí)別電路的中斷輸入端口 。
6、 一種能夠識(shí)別組合鍵的線控按鍵:檢測(cè)識(shí)別方法，其特征在于，包括如下步驟A、 按鍵識(shí)別電路等待比較電路的中斷信號(hào)，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，比較電路產(chǎn) 生中斷信號(hào)，由按鍵識(shí)別電路執(zhí)行中斷服務(wù)程序；B、 由按鍵識(shí)別電路啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得被按下單個(gè)按鍵或組合鍵所對(duì)應(yīng) 數(shù)字量；C、 按鍵識(shí)別電路查找鍵值表，獲得所述數(shù)字量對(duì)應(yīng)的鍵值，送上層應(yīng)用處理。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟C中所述的數(shù)字量與 被按下按鍵所在按鍵電路形成的總阻值相對(duì)應(yīng)，所述鍵值表保存了單個(gè)按鍵及 組合鍵的數(shù)字量與鍵值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述按鍵電路由按鍵和電阻 串聯(lián)形成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟B中還包括消抖和對(duì) 所述數(shù)字量進(jìn)行平滑處理的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在終端設(shè)備上能夠識(shí)別組合鍵的線控按鍵檢測(cè)識(shí)別裝置及方法，能夠解決利用很少的信號(hào)線不能檢測(cè)和識(shí)別較多數(shù)量的線控按鍵及組合鍵的技術(shù)問題。本發(fā)明通過適當(dāng)選擇電阻，使各按鍵及按鍵電阻形成的分支電路之間形成并聯(lián)電路，在檢測(cè)端獲得可區(qū)分的檢測(cè)電壓，再結(jié)合比較器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和基帶處理器的軟件操作，在硬件沒有增加成本的情況下，達(dá)到檢測(cè)和識(shí)別多個(gè)線控按鍵和組合鍵的目的。
文檔編號(hào)G06F3/023GK101493728SQ20081005676
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者超 李, 王亞恒, 馳 馬 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司