一種鍵盤的制作方法

一種鍵盤的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鍵盤，包括主控板和全部功能的若干獨立的按鍵；每個按鍵相對的兩側分別設置一電氣接口，每個電氣接口設置有一接地端口、一路或多路信號端口，通過電氣接口插接出鍵盤上的每排按鍵；對應每排按鍵主控板上設置一電氣連接器用于插接每排按鍵；每個電氣連接器與按鍵相連的一側設置有匹配電氣接口的一接地端口、一路或多路信號端口；通過電氣連接器，每個按鍵的接地端口連接到主控板上的地線，每個按鍵的信號端口連接到主控板上相應的信號輸入端口；某個按鍵被按下時，通過該按鍵所在排的電氣連接器向主控板發送唯一標識該按鍵的按鍵識別信號。每個按鍵相互獨立，方便使用和維修，并且用戶可以根據需要改變鍵盤布局。
【專利說明】
一種鍵盤
技術領域
[0001]本實用新型涉及電子信息輸入設備領域，特別涉及一種鍵盤。
【背景技術】
[0002]鍵盤是目前最常用也是最主要的輸入設備，通過鍵盤可以將英文字母、數字、標點符號等輸入到計算機中，從而向計算機發出命令、輸入數據等。
[0003]目前人們使用的鍵盤都是固定的鍵盤布局，例如普遍使用的QWERTY布局的鍵盤，按鍵ESC、按鍵Fl、按鍵F2等放在第一行，按鍵Ctrl、按鍵Alt等在最下面一行。對于一些用戶來說，可能會經常用到間隔比較遠的某些按鍵，現有的鍵盤不能根據用戶需要改變鍵盤布局，操作起來比較麻煩。
[0004]另外對于目前一體化設計的鍵盤，如果某個按鍵壞了，非專業的用戶無法維修，通常需要重新購買一個新的鍵盤，增加了用戶使用鍵盤的成本。
【實用新型內容】
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種鍵盤，包括主控板和全部功能的若干獨立的按鍵；
[0006]每個按鍵相對的兩側分別設置一電氣接口，每個電氣接口設置有一接地端口、一路或多路信號端口，通過所述電氣接口插接出鍵盤上的每排按鍵；
[0007]對應每排按鍵所述主控板上設置一電氣連接器用于插接每排按鍵;每個電氣連接器與按鍵相連的一側設置有匹配所述電氣接口的一接地端口、一路或多路信號端口；通過所述電氣連接器，每個按鍵的接地端口連接到所述主控板上的地線，每個按鍵的信號端口連接到所述主控板上相應的信號輸入端口；其中，所述每排按鍵是所述鍵盤上的每行按鍵或者是所述鍵盤上的每列按鍵；
[0008]某個按鍵被按下時，通過該按鍵所在排的電氣連接器向所述主控板發送唯一標識該按鍵的按鍵識別信號。
[0009]其中，每個電氣連接器內部包括一個或多個分壓電阻，所述分壓電阻的個數與所述信號端口數相等;各分壓電阻的一端相連，其連接端接所述鍵盤的供電電壓，各分壓電阻的另一端分別接該電氣連接器的一路信號端口和所述主控板上相應的信號輸入端口。
[0010]其中，對應每排按鍵的電氣連接器所述主控板還設置有一調試口，用于改變所述按鍵識別信號與按鍵功能的對應關系，使所述電氣連接器適于連接任意一排按鍵。
[0011]其中，每個按鍵的內部包括一開關和一內置電阻;所述開關的第一端接所述內置電阻的第一端，所述開關的第二端內接該按鍵左右兩側電氣接口的接地端口，所述內置電阻的第二端內接該按鍵左右兩側電氣接口的同一路信號端口 ；
[0012]其中，每排按鍵中內接同一路信號端口的按鍵的內置電阻的阻值不同。
[0013]其中，每個電氣接口和每個電氣連接器設置有兩路信號端口；每排按鍵中一部分按鍵的內置電阻的第二端內接該按鍵左右兩側電氣接口的第一路信號端口，剩余按鍵的內置電阻的第二端內接該按鍵兩側電氣接口的第二路信號端口。
[0014]其中，若某兩個或多個按鍵的內置電阻與其第二端所內接信號端口對應的電氣連接器的分壓電阻之間的分壓比例相同，則這些按鍵為可代替按鍵。
[0015]其中，可代替按鍵在按鍵表面上標有可以代替的按鍵的符號。
[0016]其中，同排按鍵表面在同一位置上標記有標志，不同排按鍵的標志不同。
[0017]其中，同排按鍵之間的連接次序可以任意切換。
[0018]本實用新型實施例的有益效果是:本實用新型提供的鍵盤，每個按鍵相互獨立，采用插接的方式相連，可以方便的任意拆卸任意組裝，當某一按鍵出現故障時，不需要更換整個鍵盤，只要更換出現故障的按鍵即可，方便用戶使用和維修。并且同一行按鍵或同一列按鍵內部各按鍵之間的前后連接次序可以任意變更，同一行按鍵可以整行連接到任意一行，或者同一列按鍵可以整列連接到任意一列，功能不會因為位置變化而變化，用戶可以根據需要或者使用習慣自由改變鍵盤的布局。在優選實施例中，在不同行或不同列按鍵中設置可替代按鍵，如果某個按鍵異常，可以臨時使用某個位于其他行或列中的不經常使用的可替代按鍵來代替使用。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例提供的鍵盤的結構示意圖；其中圖1(a)為按鍵相互連接成行的結構示意圖；圖1(b)為按鍵相互連接成列的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例提供的鍵盤的主控板的內部結構示意圖；
[0021]圖3為圖1示出的電氣連接器I的內部電路圖；
[0022]圖4為圖1(a)不出的第一行中一按鍵的內部電路圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例提供的鍵盤中同行按鍵表面行標志示意圖；
[0024]圖6為本實用新型實施例提供的鍵盤中可代替按鍵表面符號示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0026]圖1為本實用新型實施例提供的鍵盤的結構示意圖。其中圖1(a)為按鍵相互連接成行的結構示意圖；圖1(b)為按鍵相互連接成列的結構示意圖。
[0027]如圖1(a)所示，本實用新型實施例提供的鍵盤包括主控板110和全部功能的若干獨立的按鍵，如按鍵ESC，按鍵Fl等。
[0028]每個按鍵的左側設置有電氣接口131，右側設置有電氣接口 132，一個按鍵左(右)側的電氣接口可以與任一個按鍵右(左)側的電氣接口相連接。例如按鍵ESC右側電氣接口132可以與按鍵Fl左側電氣接口 131相連接，也可以與按鍵F2左側電氣接口 131相連接。電氣接口 131和電氣接口 132可以是相匹配的一個公頭和一個母頭，可以互相組合插在一起。
[0029]在本實施例中，主控板110置于鍵盤的左端，主控板110的右側設置有若干電氣連接器120，電氣連接器的個數等于鍵盤按鍵的行數，電氣連接器120可以與任一按鍵左側的電氣接口 131相連。同一行按鍵依次左右連接插接成一行后，通過該行最左端的按鍵左側的電氣接口131接該行對應的電氣連接器120。例如第一行按鍵ESC、F1、F2、F3等左右連接成一排后，按鍵ESC左側的電氣接口 131接電氣連接器I。每個按鍵相互獨立，采用插接的方式相連，可以方便的任意拆卸任意組裝，當某一按鍵出現故障時，不需要更換整個鍵盤，只要更換出現故障的按鍵即可，方便用戶使用和維修。
[0030]如圖1(b)所示，在本實用新型的另一個實施例中，每個按鍵的上側設置有電氣接口 132，右側設置有電氣接口 131，一個按鍵上(下)側的電氣接口可以與任一個按鍵下(上)側的電氣接口相連接。例如按鍵ESC下側電氣接口 131可以與按鍵—上側電氣接口 132相連接，也可以與按鍵Tab上側電氣接口 132相連接。電氣接口 131和電氣接口 132可以是相匹配的一個公頭和一個母頭，可以互相組合插在一起。
[0031]主控板110置于鍵盤的上方，主控板110的下側設置有若干電氣連接器120，電氣連接器的個數等于鍵盤按鍵的列數，電氣連接器120可以與任一按鍵上側的電氣接口 132相連。同一列按鍵依次上下連接插接成一列后，通過該列最上端的按鍵上側的電氣接口 132接該列對應的電氣連接器120。
[0032]圖1(a)和圖1(b)分別示出的兩種鍵盤結構僅在排列方式上不同，原理是相同的，下面僅以圖1(a)示出的按鍵相互連接成行的鍵盤結構為例來說明本實用新型提供的鍵盤的【具體實施方式】。
[0033]圖2為本實用新型實施例提供的鍵盤的主控板的內部結構示意圖。如圖2所示，主控板上包含多路信號輸入端口，如A/Dl、A/D2等，按鍵相互連接成一排相互匹配連接，然后通過電氣連接器最終連接到主控板某一路信號輸入端口上，某個按鍵被按下時，通過信號輸入端口向主控板110發送一個識別信號，主控板110能夠根據這個識別信號判斷出被按下的按鍵的功能，比如被按下的是按鍵ESC或被按下的是按鍵Fl等。若一行按鍵全部連接到同一個信號輸入端口上，可能因為同一行各按鍵發送的識別信號過于接近造成錯誤識別，因此作為優選方案，在本實用新型提供的鍵盤中，在每一個電氣連接器內部可以接多路信號輸入端口。
[0034]下面以圖1所示電氣連接器I和第一行按鍵為例，說明本實用新型實施例中電氣連接器和按鍵的內部電路結構和工作原理。圖3為圖1示出的電氣連接器I的內部電路圖。圖4為圖1(a)示出的第一行中一按鍵的內部電路圖；如圖3、圖4共同所示，在本發實施例中，每個電氣連接器內部設置有兩條信號傳輸線路，分別接主控板上不同的信號輸入端口。例如，電氣連接器I內部設置有兩條信號傳輸線路，分別接主控板上的信號輸入端口 A/D1和AD/2，電氣連接器I內部包括電阻Rl和電阻R2，電阻Rl的第一端與電阻R2的第一端相連后接電源VCC，電阻Rl的第二端與電阻R2的第二端分別接信號輸入端口 A/DI和信號輸入端口 AD/2，電氣連接器I內還設置有一條接地線路。相對應的，在與電氣連接器I相連接的第一行按鍵中的任一按鍵的內部也設置有兩條信號傳輸線路和一條地線，按鍵內部包括一個開關K和一個內置電阻R3，開關K的第一端接內置電阻R3的第一端，開關K的第二端內接按鍵內的地線，內置電阻R3的第二端接兩條信號傳輸線路中的其中一條。
[0035]當一個按鍵連接到電氣連接器I時，按鍵內部的兩條信號傳輸線路與電氣連接器I內部相應的信號傳輸線路接通，按鍵的內置電阻R3與電氣連接器I內部的電阻Rl或電阻R2串聯。例如圖4示出的內置電阻R3連接到與信號輸入端口 A/DI對應的信號傳輸線路，當該按鍵被按下時，開關K閉合，此時電阻R3與電阻Rl串聯后通過開關K接地，電阻R3與電阻Rl分壓，電阻Rl的第二端的電壓值通過這條信號傳輸線路傳遞到主控板上的信號輸入端口 A/D1中。在本實施例中，接到信號輸入端口A/D1上的各按鍵的內置電阻R3設計成不同的阻值，這樣不同按鍵被按下時，由于內置電阻R3不同，電阻R3與電阻Rl的分壓不同，傳遞到主控板上的信號輸入端口A/D1上的電壓信號也不同，主控板可以根據不同的電壓值識別出被按下的按鍵的功能，例如該按鍵是ESC鍵，或者該按鍵是Fl鍵等。
[0036]各按鍵相互連接后接到電氣連接器I上，接到同一路信號輸入端口上的每個按鍵內置電阻R3是并聯的，各按鍵分壓值相互之間沒有影響，等價于將每個按鍵直接連接到電氣連接器I上，因此同一行按鍵之間的左右連接次序可以任意改變，功能不會有影響。例如，假設按鍵ESC內置電阻R3分壓的電壓值為1.2V，接到信號輸入端口 A/D1，按鍵ESC鍵擺在同行的任意位置，只要按下此按鍵，它的分壓值都是1.2V，功能不會因為位置變化而變化，用戶可以根據需要或者使用習慣自由改變鍵盤的布局。
[0037]在本實施例中，每個電氣連接器內部設置有兩條信號傳輸線路，分別連接主控板上不同的信號輸入端口。實際上，一個電器連接器內部可以只設置一條信號傳輸線路，接到主控板上的一個信號輸入接口，各按鍵的內部也只設置一條信號傳輸線路，電器連接器內部只包括一個電阻，每個按鍵都與該電阻分壓，將得到的電壓信號傳輸到主控板上相應的信號輸入端口。同一路信號輸入端口需要識別一整行按鍵，這樣會加大主控板識別按鍵的難度，增加主控板內部硬件和軟件的復雜程度。另外，由于內外部因素的影響，各按鍵的識別信號是存在誤差的，若一路信號輸入端口識別按鍵數量過多，各按鍵之間的識別信號差別就會過小，可能造成識別錯誤。每個電氣連接器內部也可以設置多于兩條信號傳輸線路，分別連接主控板上不同的信號輸入端口，可以根據實際需要任意設置，只是信號傳輸線路不宜過多，過多同樣會增加主控板內部硬件和軟件的復雜程度。因此本實施例優選在每個電氣連接器內部設置兩條信號傳輸線路，分別連接主控板上不同的信號輸入端口。
[0038]在本實施例中，按鍵的內置電阻R3可以接信號端口A/D1，也可以接信號端口A/D2，連接方式是任意的，可以根據需要設定，本方案中優選第一行按鍵中位于前半部分的按鍵接信號端口 A/D1，位于后半部分的按鍵接信號端口 A/D2。上述說明以圖1所示的第一行按鍵和電氣連接器I為例，其他行按鍵和對應的電氣連接器內部電路結構和工作原理相同，不再贅述。
[0039]如圖1所示，主控板110上還設置有若干調試口 140，每個調試口 140對應一個電氣連接器120。通過調試口 140可以改變主控板110內部的軟件連接屬性，例如原本軟件定義電氣連接器I中第一條信號傳輸線路傳遞1.2V的電壓信號代表按鍵功能是ESC鍵，通過調試口I可以改為定義電氣連接器I中第一條信號傳輸線路傳遞1.2V的電壓信號代表按鍵功能是數字I鍵，通過調試口 I可以改變整個第一行按鍵的定義，這樣電氣連接器I就可以連接任意一行按鍵，例如可以將圖1示出的第二行按鍵連接到電氣連接器1，按鍵的功能保持不變，進一步滿足用戶自定義按鍵布局的需要。
[0040]圖5為本實用新型實施例提供的鍵盤中同行按鍵表面行標志示意圖。如圖5所示，因為本實用新型實施例提供的鍵盤是可拆分可任意組合的，為了避免用戶不小心把原本不是同一行的按鍵放到同一行可能造成的錯誤，在本實用新型提供的一個優選實施例中，通過在按鍵的固定位置上添加小標記來使用戶快速找到同行按鍵。例如，在按鍵的右下角添加標記，只要標記相同的就是同一行的按鍵，在ESC行所有按鍵的右下角添加標記I，在一行所有按鍵的右下角添加標記2等。
[0041]圖6為本實用新型實施例提供的鍵盤中可代替按鍵表面符號示意圖，如圖6所示，在本實用新型的另一個優選實施例中，將相對于標準鍵盤中不同行同一位置的各按鍵的內置電阻設置成相同的阻值，例如按鍵ESC，按鍵—，按鍵Tab，按鍵Caps Lock等阻值相同，每個按鍵的功能的都是通過分壓定義的，所以這些內置電阻大小相同的按鍵分壓也一樣，這些內結構相同的按鍵就可以互相替代。例如可以將按鍵—安裝在第一行，按下該按鍵時按鍵功能為ESC。如果某個按鍵異常，可以臨時使用某個位于其他行的不經常使用的可替代按鍵來代替使用，例如按鍵3和按鍵E鍵是可替代按鍵，如果按鍵3壞了，就可以用按鍵E來代替。為了用戶便于找出可以互相替代的按鍵，在本優選實施例中，在可替代按鍵表面的固定位置添加標記，例如按鍵ESC、按鍵—和按鍵Tab為可替代按鍵，在按鍵ESC左上角添加標記―，在按鍵一左上角添加標記Tab，表示這幾個按鍵都是可以互相替代的。
[0042]上述內容以圖1(a)示出的按鍵相互連接成行的鍵盤結構為例說明本實用新型提供的鍵盤的【具體實施方式】，同樣適用于圖1(b)示出的按鍵相互連接成列的鍵盤結構，原理相同，不再贅述。
[0043]綜上所述，本實用新型提供的鍵盤，與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0044]1、本實用新型提供的鍵盤，每個按鍵相互獨立，采用插接的方式相連，可以方便的任意拆卸任意組裝，當某一按鍵出現故障時，不需要更換整個鍵盤，只要更換出現故障的按鍵即可，方便用戶使用和維修。
[0045]2、本實用新型提供的鍵盤，同一行按鍵或同一列按鍵內部各按鍵之間的前后連接次序可以任意變更，同一行按鍵可以整行連接到任意一行，或者同一列按鍵可以整列連接到任意一列，功能不會因為位置變化而變化，用戶可以根據需要或者使用習慣自由改變鍵盤的布局。
[0046]3、本實用新型提供的鍵盤，在不同行或不同列按鍵中設置可替代按鍵，如果某個按鍵異常，可以臨時使用某個位于其他行或列中的不經常使用的可替代按鍵來代替使用。
[0047]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種鍵盤，其特征在于，所述鍵盤包括主控板和全部功能的若干獨立的按鍵； 每個按鍵相對的兩側分別設置一電氣接口，每個電氣接口設置有一接地端口、一路或多路信號端口，通過所述電氣接口插接出鍵盤上的每排按鍵； 對應每排按鍵所述主控板上設置一電氣連接器用于插接每排按鍵;每個電氣連接器與按鍵相連的一側設置有匹配所述電氣接口的一接地端口、一路或多路信號端口；通過所述電氣連接器，每個按鍵的接地端口連接到所述主控板上的地線，每個按鍵的信號端口連接到所述主控板上相應的信號輸入端口；其中，所述每排按鍵是所述鍵盤上的每行按鍵或者是所述鍵盤上的每列按鍵； 某個按鍵被按下時，通過該按鍵所在排的電氣連接器向所述主控板發送唯一標識該按鍵的按鍵識別信號。2.如權利要求1所述的鍵盤，其特征在于，每個電氣連接器內部包括一個或多個分壓電阻，所述分壓電阻的個數與所述信號端口數相等;各分壓電阻的一端相連，其連接端接所述鍵盤的供電電壓，各分壓電阻的另一端分別接該電氣連接器的一路信號端口和所述主控板上相應的信號輸入端口。3.如權利要求2所述的鍵盤，其特征在于，對應每排按鍵的電氣連接器所述主控板還設置有一調試口，用于改變所述按鍵識別信號與按鍵功能的對應關系，使所述電氣連接器適于連接任意一排按鍵。4.如權利要求3所述的鍵盤，其特征在于，每個按鍵的內部包括一開關和一內置電阻；所述開關的第一端接所述內置電阻的第一端，所述開關的第二端內接該按鍵左右兩側電氣接口的接地端口，所述內置電阻的第二端內接該按鍵左右兩側電氣接口的同一路信號端P; 其中，每排按鍵中內接同一路信號端口的按鍵的內置電阻的阻值不同。5.如權利要求4所述的鍵盤，其特征在于，每個電氣接口和每個電氣連接器設置有兩路信號端口；每排按鍵中一部分按鍵的內置電阻的第二端內接該按鍵左右兩側電氣接口的第一路信號端口，剩余按鍵的內置電阻的第二端內接該按鍵兩側電氣接口的第二路信號端□ O6.如權利要求4所述的鍵盤，其特征在于，若某兩個或多個按鍵的內置電阻與其第二端所內接信號端口對應的電氣連接器的分壓電阻之間的分壓比例相同，則這些按鍵為可代替按鍵。7.如權利要求6所述的鍵盤，其特征在于，可代替按鍵在按鍵表面上標有可以代替的按鍵的符號。8.如權利要求1-7任一項所述的鍵盤，其特征在于，同排按鍵表面在同一位置上標記有標志，不同排按鍵的標志不同。9.如權利要求8所述的鍵盤，其特征在于，同排按鍵之間的連接次序可以任意切換。
【文檔編號】G06F3/02GK205450975SQ201521132019
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月30日
【發明人】劉家君
【申請人】青島歌爾聲學科技有限公司