專利名稱：鍵盤測試電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鍵盤的測試電路，特別涉及一種測試鍵盤中的組合鍵的電路。
背景技術：
鍵盤是計算機系統中一個非常重要的外部輸入裝置，使用者通過鍵盤把資料或指令輸入到計算機，以執行某一操作功能或是控制功能等。鍵盤是否能正常工作將影響到輸入計算機的信號，因此，有必要對鍵盤進行測試來判斷鍵盤的按鍵功能是否正常。
在傳統的鍵盤檢測電路中，由于鍵盤中按鍵數量較多，同時為了減少I/O(Input/Output)的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖1所示為一個4×4的矩陣所構成的鍵盤示意圖。其中，鍵盤控制器110至少包括一個接口P1，如果該控制器110為8位控制器，那么就可以定義該P1接口的每一位分別為P1.0-P1.7，因此此P1接口就可以構成4×4個按鍵的矩陣鍵盤。P1.4-P1.7所在的I/O接口聯機定義為水平線(行線)，而P1.0-P1.3所在的I/O接口聯機定義為垂直線(列線)，并且每條水平線和垂直線在交叉處不直接接通，而是通過一個按鍵加以連接，比如P1.4所連接的水平線與P1.0所連接的垂直線交叉處是通過按鍵120連接，只有當按鍵120被按下，此處電路才接通。其中列線通過電阻接正電源，并將列線設定為高阻抗的高電位，同時，列線所接的I/O口的P1.0-P1.3作為輸入；而將行線設定為較低阻抗的低電位，同時，行線所接的I/O口的P1.4-P1.7作為輸入端。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電位，代表無鍵按下，行線輸出是低電位，一旦有鍵按下，則輸入線的電平會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態就可以得知是否有鍵按下。按鍵的識別方法一般采用行(列)掃描法，其過程大致如下鍵盤控制器110先判斷鍵盤中有無鍵按下，將全部行線置低電位，然后檢測列線狀態，只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中；若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下；然后判斷閉合鍵所在的位置，即依次將行線置為低電平(在設置某行線為低電平時，其它行線為高電平)，然后逐一檢測各列線的電平狀態，若某列為低電平，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合鍵。
但是，當需要檢測鍵盤中兩個或多個的組合鍵是否功能良好時，采用上述的鍵盤檢測方法可能無法正確識別，如當同時按下的3個組合鍵剛好位于其中2根行線與2根列線所構成的4個交叉點中的3個時，鍵盤的檢測電路就可能不能判斷具體個2個按鍵還是3個按鍵盤被按下，因此上述檢測方法存在一定的局限性。當然，通過在每個鍵上加置一個二極管，當一個鍵按下時，如果該按鍵功能良好，則該對應的二極管就會導通，這樣，當檢測組合鍵時，通過組合鍵對應的二極管都是否導通來判斷該同時按下的數個組合鍵。但是此方法需要增加若干二極管，大大增加了鍵盤檢測電路的制作成本。
發明內容
本實用新型提出了一種鍵盤中組合鍵的測試電路。
為了實現上述目的，本實用新型的鍵盤中組合鍵的測試電路包括多條輸入/輸出線，該輸入/輸出線皆連接至鍵盤控制器的輸入/輸出接口；多條分支電路，其中多條分支電路并聯來共享其中一條輸入/輸出線，而每一分支電路均分別由一個按鍵串聯一個按鍵電阻構成，并且處于同一輸入/輸出線中的多個按鍵電阻阻值皆不同；一放大元件，與上述所有分支電路耦接，且該放大元件的輸出端連接至鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口；一偵測元件，該偵測元件與放大元件相連接，且該偵測元件輸出端連接至鍵盤控制器的中斷接口；以及預先存儲于計算機系統中的一電壓對照資料；令組合鍵按下后，與該組合鍵連接的分支電路呈導通狀態，并且偵測元件偵測按鍵被按下后，而產生一中斷信號，使計算機系統調用中斷程序來讀取模擬/數字轉換接口的數值，并與計算機系統中電壓對照資料相對比，從而判斷出哪些按鍵被按下。
所述放大元件包括一放大器和一電阻，該放大器具有一正輸入端、一負輸入端和一輸出端，其中正輸入端連接大地，且電阻的一端連接至放大器的負輸入端，而電阻的另一端連接至放大器的輸出端；所述的放大器為一反相放大器，其輸出端連接至鍵盤控制器的中斷接口；所述電阻為阻值可調節之電阻。
所述偵測元件為一電壓偵測器，其具有一正輸入端、一負輸入端以及一輸出端，其中，該偵測元件的負輸入端連接大地，而其正輸入端與放大元件的輸出端相連接。
該電路簡單，具有較低的實施成本，并且使用可靠，能有效的測試鍵盤中的組合鍵。
圖1是一現有鍵盤的矩陣構成示意圖。
圖2是本實用新型的一個具體實施例的電路方塊示意圖。
具體實施方式
圖2為本實用新型的一個較佳的具體實施例的測試電路的方塊示意圖。其中S1、S2、S3、…、S10均代表一個鍵盤的按鍵，他們對應與按鍵電阻R1、R2、R3、…、R10串聯組成一條分支電路，如圖2中虛線框所示的由按鍵S1串聯按鍵電阻R1所組成的分支電路10(圖2中并未一一標示所有的分支電路)。
該測試電路包括一條以上的輸入/輸出線(Input/Output，I/O)，于本實施例為第一輸入/輸出線201和第二輸入/輸出線202，且第一、第二輸入/輸出線201和202皆連接至鍵盤控制器的輸入/輸出接口；同時，為了充分利用有限的鍵盤控制器的輸入/輸出接口，采取若干個分支電路10來共享其中一條輸入/輸出線，例如按鍵S1、S2、…、S5所屬分支電路皆并聯后來共享第一輸入/輸出線201，而按鍵S6、S7、…、S10所屬分支電路皆并聯后來共享第二輸入/輸出線202。
該分支電路10中的每一按鍵電阻阻值皆不相等，例如，第一輸入/輸出線201中，按鍵電阻R1、R2、…、R5的阻值皆不相等，第二輸入/輸出線202中，按鍵電阻R6、R7、…、R10的阻值亦皆不相等。本實用新型的一最佳實施例，將R1＝R，那么，R2＝2R、R3＝4R、R4＝8R、R5＝16R；同樣，將R6＝R，那么，R7＝2R、R8＝4R、R9＝8R、R10＝16R。
該分支電路10皆與一放大元件220相耦接。該放大元件220包括一放大器221以及一可調阻值之電阻222，其中，放大器221為一反相放大器，其具有一正輸入端、一負輸入端以及一輸出端，該放大器221的正輸入端連接大地，且該放大器221的輸出端同時連接至鍵盤控制器中的數字/模擬轉化接口(AD/AC)240和一偵測元件230；電阻222的一端與放大器221的負輸入端連接，而電阻222的另一端與放大器221的輸出端連接，藉由調節電阻222的阻值來調節該放大元件220的放大倍數；并且，所有分支電路皆與放大器221的負輸入端相連接。
偵測元件230為一電壓偵測器(Voltage Detector)，其具有一正輸入端、一負輸入端以及一輸出端，且該偵測元件230的負輸入端連接大地，而正輸入端與放大器221的輸出端相連接，并且，偵測元件230的輸出端連接至鍵盤控制器的中斷接口。
當該測試電路中有一個或多個按鍵被按下后，該按鍵所屬的分支電路導通，并且電流流過該分支電路的按鍵電阻產生一電壓分壓的電壓信號，該電壓信號傳導至與該分支電路連接的放大元件220的輸入端，經該放大元件220將上述電壓信號放大一定倍數后，并從放大元件220的輸出端輸出被放大的電壓信號；該被放大的電壓信號被傳導至鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口240的同時，也作為輸入信號傳導至偵測元件230的正輸入端，而該偵測元件230的輸出端會輸出一中斷信號，鍵盤控制器的中斷接口檢測到該中斷信號后，通知計算機系統讀取鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口240的數據，計算機系統將讀取的上述數據進行分析后判斷出被按下按鍵。
上述計算機系統中包括該待測試鍵盤的驅動程序，而該驅動程序包括一電壓對照資料，該電壓對照資料包括了所有可能組合鍵被按下后，對應于在鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口240處的電壓大小。令計算機系統讀取數字/模擬轉化接口240處的電壓信號的數字數據后，送入計算機系統中的存儲單元中分析，并將上述電壓信號的電壓值與計算機系統中的電壓對照資料進行比較，該電壓值在電壓對照數據中所對應的組合鍵即為本次測試所按下的按鍵。
上述包括第一、第二輸入/輸出線201和202的所有輸入/輸出線皆連接至鍵盤控制器的輸入/輸出接口后，鍵盤控制器將根據具體的輸入/輸出接口，鍵盤控制器采用習知矩陣鍵盤的行(列)掃描法的工作原理。
本實用新型的測試電路的工作原理大致于下在沒有任何按鍵按下的情況下，鍵盤控制器將所有的輸入/輸出線設置為低電位，以便當任一按鍵按下時，可以觸發偵測元件230，產生一中斷信號來通知計算機系統產生一中斷服務程序，來讀取鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口240處的電壓數據。
并且，在讀取數字/模擬轉化接口240處的電壓數據時，鍵盤控制器掃描輸入/輸出線的步驟如下逐一將每根輸入/輸出線設置為低電位，而其它輸入/輸出線設置為帶高阻抗的輸入，同時讀取數字/模擬轉化接口240處的電壓數據；在所有的輸入/輸出都掃描完畢后，即分別讀取了模擬/數字轉化接口的數據后，鍵盤控制器將所有的輸入/輸出線都置低電位。
計算機系統讀取上述電壓數據后，與計算機系統中的電壓對照資料進行對比，找出該讀取的電壓數據載電壓對照數據中對應的組合鍵，該組合鍵即為計算機系統判斷出的被按下的組合鍵，將計算機系統的判斷結果與實際中被按下的組合鍵相比較，即可知道組合鍵是否功能良好。
下面以測試組合鍵S1+S2+S6來進一步說明該測試電路的工作原理令組合鍵S1+S2+S6被按下后，由于S1、S2、S6所在分支電路導通，從而能夠經由放大元件220后觸發偵測元件230，以產生一中斷信號來通知計算機系統產生一中斷服務程序，來讀取鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口240處的電壓數據。
首先，鍵盤控制器將第一輸入/輸出線201設置為低電位，而第二輸入/輸出線202設置為帶高阻抗的輸入。此時，由于第二輸入/輸出線202為高阻抗，故按鍵S6所屬分支電路的導通時，按鍵電阻R6產生的電壓分壓為0；而在第一輸入/輸出線201中，按鍵S1、S2對應的按鍵電阻R1、R2并聯后的等效電阻所產生的電壓分壓值，該電壓分壓值經由放大元件220放大一定倍數后傳導至數字/模擬轉化接口240處，計算機系統讀取該被放大后的電壓分壓值(記作第一電壓值)并存儲于計算機系統的存儲單元中。
然后，鍵盤控制器將第一輸入/輸出線201設置為帶高阻抗的輸入，而第二輸入/輸出線202設置為低電位。此時，與上同理，在第一輸入/輸出線201中，按鍵S1、S2對應的按鍵電阻R1、R2產生的電壓分壓值為0；而第二輸入/輸出線202中，按鍵S6對應的按鍵電阻R6產生的電壓分壓值傳導至放大元件220后，經由放大元件220放大一定倍數后傳導至數字/模擬轉化接口240處，計算機系統讀取該被放大后的電壓分壓值(記作第二電壓值)并存儲于計算機系統的存儲單元中。
計算機系統將第一、第二電壓值與電壓對照數據作對比，分別找出第一電壓值對應的按鍵為S1+S2，而第二電壓值對應的按鍵為S6，故計算機系統可以判斷出此次待測試的組合鍵為S1+S2+S6。
權利要求1.一種鍵盤測試電路，特別是一種用于測試鍵盤中組合鍵的電路，其特征在于該電路包括多條輸入/輸出線，皆連接至鍵盤控制器的輸入/輸出接口；多條分支電路，其中多條分支電路并聯共與一條輸入/輸出線相連接，而每一分支電路由一個按鍵串聯一個按鍵電阻構成，且每個處于同一輸入/輸出線中之按鍵電阻阻值皆不同；一放大元件，與所有分支電路耦接，且該放大元件的輸出端連接至鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口，該放大元件用于將分支電路傳輸來的信號放大并輸出給數字/模擬轉化接口；一偵測元件，與放大元件相連接，該偵測元件輸出端連接至鍵盤控制器的中斷接口，該偵測元件用以當按鍵被按下時而產生一中斷信號，使計算機系統來讀取上述數字/模擬轉化接口的數據；以及一電壓對照資料，該電壓對照資料預先存儲于計算機系統中，計算機系統藉由該電壓對照資料而判斷出被按下的組合鍵。
2.如權利要求1所述的鍵盤測試電路，其特征在于，所述放大元件包括一放大器和一電阻，該放大器具有一正輸入端、一負輸入端和一輸出端，其中正輸入端連接大地，且電阻的一端連接至放大器的負輸入端，而電阻的另一端連接至放大器的輸出端。
3.如權利要求2所述的鍵盤測試電路，其特征在于，所述的放大器為一反相放大器，其輸出端連接至鍵盤控制器的中斷接口。
4.如權利要求2或3所述的鍵盤測試電路，其特征在于，所有分支電路皆連接至放大器的負輸入端。
5.如權利要求2或3所述的鍵盤測試電路，其特征在于，所述電阻為阻值可調節之電阻。
6.如權利要求1所述的鍵盤測試電路，其特征在于，所述偵測元件為一電壓偵測器，其具有一正輸入端、一負輸入端以及一輸出端，其中，該偵測元件的負輸入端連接大地，而其正輸入端與放大元件的輸出端相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種鍵盤中組合鍵的測試電路，該電路包括多條分支電路，該分支電路分別以并聯方式與一輸入/輸出線連接，而每一分支電路均分別由一個按鍵串聯一個按鍵電阻構成；該分支電路與一放大元件連接相連接，且該放大元件的輸出端連接至鍵盤控制器的數字/模擬轉化接口；同時，該放大元件的輸出端與一偵測元件相連接。令組合鍵按下后，與該組合鍵連接之分支電路呈導通狀態，同時偵測元件會偵測到上述按鍵被按下，而產生一中斷信號后，計算機系統會調用中斷程序來讀取模擬/數字轉換接口的數值，并與預先儲存在計算機系統中電壓對照資料相對比，從而判斷出哪些按鍵被按下。
文檔編號G06F3/023GK2804939SQ20052004014
公開日2006年8月9日 申請日期2005年3月15日 優先權日2005年3月15日
發明者楊景翔 申請人:上海環達計算機科技有限公司, 神達電腦股份有限公司