电容触摸式键盘的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电容触摸式键盘，包括传感器层，其上表面覆盖固态透明胶层，固态透明胶层上覆盖玻璃盖板，固态透明胶层将传感器层与玻璃盖板粘接在一起，玻璃盖板上覆盖顶层透明柔性盖板，传感器层的下表面覆盖底层透明柔性盖板，软性线路板夹在玻璃盖板和传感器层之间且绑定在传感器层上。本实用新型能够通过投射电容触控技术来实现键盘功能，触控面板部分将采用整面ITOsensor架桥工艺，完全透明，结构方面将做到超薄，将键盘跟手写板集成为一体；键盘区域是整片ITOGLASSSENSOR有很高的防水性，键盘的部件无需任何移动，无磨损。
【专利说明】电容触摸式键盘
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种键盘，尤其是一种电容触摸式键盘。
【背景技术】
[0002]随着苹果手机的广泛应用和火爆趋势，使得多点电容触控技术获得了广泛的发展。同时微软、安卓等主流操作系统也内置了对多点触控技术的支持，使得该项技术更加的受到关注。时至今日，多点触控技术已经引发了多个行业的激烈竞争，个人数码类产品、商用显示触摸市场教育市场都在经历着剧烈的变革，目前触控技术已经成为最时尚和前沿的人机交互技术。现有的触控式键盘大多采用电容压力式原理设计，电路设计复杂，价格昂贵，传感器面板自身没有防水性，也没有悬浮触控功能，且核心技术被苹果、微软垄断。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种完全透明、结构超薄、将键盘跟手写板集成为一体、具有防水性能的电容触摸式键盘。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种电容触摸式键盘，包括传感器层，其上表面覆盖固态透明胶层，固态透明胶层上覆盖玻璃盖板，固态透明胶层将传感器层与玻璃盖板粘接在一起，玻璃盖板上覆盖顶层透明柔性盖板，传感器层的下表面覆盖底层透明柔性盖板，软性线路板夹在玻璃盖板和传感器层之间且绑定在传感器层上。
[0005]所述软性线路板上焊接主控电路，主控电路由微控制器MCU和A/D转换器组成，微控制器MCU通过USB接口和I2C总线与HOST主机通讯，微控制器MCU通过A/D转换器与传感器层通讯，微控制器MCU与A/D转换器之间采用I2C通讯。
[0006]所述顶层透明柔性盖板的厚度为0.3mm,所述玻璃盖板的厚度为0.55mm,所述固态透明胶层的厚度为0.175mm,所述底层透明柔性盖板的厚度为0.3mm。
[0007]所述传感器层由上层架桥层和下层屏蔽层组成，上层架桥层和下层屏蔽层之间通过极间电容Cm连接，所述传感器层的厚度为0.55_。
[0008]所述微控制器MCU采用GTM802芯片，GTM802芯片外围分别设置ICE烧录、调试端口和时钟，所述A/D转换器采用GT9113芯片，所述GTM802芯片的第31、27、21、20、22、15、I引脚分别与GT9113芯片的第35、36、37、30、31、33、27引脚相连。
[0009]由上述技术方案可知，本实用新型能够通过投射电容触控技术来实现键盘功能，触控面板部分将采用整面ITO sensor架桥工艺，完全透明，结构方面将做到超薄，将键盘跟手写板集成为一体；键盘区域是整片ITO GLASS SENSOR有很高的防水性，键盘的部件无需任何移动，无磨损；键盘的叠层设计简单，可以做到超薄；键盘的电路智能化设计，15秒没有任何操作，将会自动进入sleep模式，功耗是传统键盘的1/10 ;键盘的通讯支持I2C、USB、HotKnot，键盘集成了手写面板，可以实现简单的鼠标功能。总之，本实用新型的产品小巧玲珑，边角圆弧过度，超薄设计，采用目前流行的电容式触控设计，灵敏度高，防水性能好，使用寿命长，电路智能化设计，支持通讯方式多，功耗低。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构图。
[0011]图2是图1中软性线路板和传感器层的绑定连接示意图。
[0012]图3是图1中传感器层的结构示意图。
[0013]图4是图3中的上层架桥层和下层屏蔽层的连接示意图。
[0014]图5是软性线路板上焊接的主控电路的电路框图。
[0015]图6、7分别是图5中微控制器MCU、A/D转换器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]一种电容触摸式键盘，包括传感器层5，其上表面覆盖固态透明胶层3，固态透明胶层3上覆盖玻璃盖板2，固态透明胶层3将传感器层5与玻璃盖板2粘接在一起，玻璃盖板2上覆盖顶层透明柔性盖板1，传感器层5的下表面覆盖底层透明柔性盖板6，软性线路板4夹在玻璃盖板2和传感器层5之间且绑定在传感器层5上，如图1、2所示。所述顶层透明柔性盖板I的厚度为0.3mm，所述玻璃盖板2的厚度为0.55mm，所述固态透明胶层3的厚度为0.175mm,所述底层透明柔性盖板6的厚度为0.3mm。
[0017]如图3、4所示，所述传感器层5由上层架桥层5a和下层屏蔽层5b组成，上层架桥层5a和下层屏蔽层5b之间通过极间电容Cm连接，所述传感器层5的厚度为0.55mm。可见，整片传感器层5是在镀ITO的GLASS上面蚀刻菱形pattern，通道数量TX=42，RX=30，蚀刻工艺采用架桥工艺。
[0018]如图5所示，所述软性线路板4上焊接主控电路9，主控电路9由微控制器MCU7和A/D转换器8组成，微控制器MCU7通过USB接口和I2C总线与HOST主机通讯，微控制器MCU7通过A/D转换器8与传感器层5通讯，微控制器MCU7与A/D转换器8之间采用I2C通τΗ ο
[0019]如图6、7所示，所述微控制器MCU7采用GTM802芯片，GTM802芯片外围分别设置ICE烧录、调试端口和时钟，所述A/D转换器8采用GT9113芯片，所述GTM802芯片的第31、27、21、20、22、15、1 引脚分别与 GT9113 芯片的第 35、36、37、30、31、33、27 引脚相连。
[0020]以下结合图1至7对本实用新型作进一步的说明。
[0021]所述的键盘将会有三种工作状态:
[0022]a) Normal Mode 键盘在 Normal mode 时,坐标刷新周期为 10ms。Normal mode 状态下，一段时间无触摸事件发生，键盘将自动转入Green mode,以降低功耗。键盘无触摸自动进入Green mode的时间可通过配置信息设置,范围为O?15s,步进为Is,设置为O的时候系统不会进入Green mode ；
[0023]b) Green Mode在Green mode下,键盘扫描周期固定为40ms,若检测到有触摸动作发生，自动进入Normal mode ；
[0024]c) Sleep Mode HOST主机睡眠，通过USB发送睡眠命令，使键盘进入Sleep mode。当需要键盘退出Sle印mode时，HOST主机通过USB发送唤醒命令，唤醒后键盘将进入Normal mode。在Sleep Mode模式下键盘不产生功耗。
[0025]所述传感器层5采用架桥工艺，架桥工艺的目的就是在ITO玻璃面产生很多小的电容桥点，由横向、纵向扫描点击相互交叉构成电容两极，横向电极以此提供激励信号，纵向所有电极同时接受信号，这样可以得到所有横向和纵向点击交汇点的电容大小，即整个触摸屏的二维平面大小。每行和每列交叉点都需要单独进行扫描检测，扫描次数=行数*列数，根据触摸屏的二维电容变化量资料，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，即使屏上有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标，基于这种测量方法，可以准确测量多点绝对坐标。图4中的电容Cm是两个感应单元之间形成的极间电容。这里的触控面板是透明玻璃上镀ITO导电膜即传感器层5，顶层透明柔性盖板I是用来保护触控面板，同时改善键盘的体验效果。
[0026]综上所述，本实用新型能够通过投射电容触控技术来实现键盘功能，触控面板部分将采用整面ITO sensor架桥工艺，完全透明，结构方面将做到超薄，将键盘跟手写板集成为一体；键盘区域是整片ITO GLASS SENSOR有很高的防水性，键盘的部件无需任何移动，无磨损；键盘的叠层设计简单，可以做到超薄；键盘的电路智能化设计，15秒没有任何操作，将会自动进入sleep模式，功耗是传统键盘的1/10 ;键盘的通讯支持I2C、USB、HotKnot，键盘集成了手写面板，可以实现简单的鼠标功能。
【权利要求】
1.一种电容触摸式键盘，其特征在于:包括传感器层(5),其上表面覆盖固态透明胶层(3),固态透明胶层(3)上覆盖玻璃盖板(2),固态透明胶层(3)将传感器层(5)与玻璃盖板(2 )粘接在一起，玻璃盖板(2 )上覆盖顶层透明柔性盖板(1),传感器层(5 )的下表面覆盖底层透明柔性盖板(6),软性线路板(4)夹在玻璃盖板(2)和传感器层(5)之间且绑定在传感器层(5)上。
2.根据权利要求1所述的电容触摸式键盘，其特征在于:所述软性线路板(4)上焊接主控电路(9),主控电路(9)由微控制器1⑶(7)和八/0转换器(8)组成，微控制器1⑶(7)通过…8接口和1?总线与！1031'主机通讯，微控制器1⑶(7)通过八/0转换器(8)与传感器层(5 )通讯，微控制器(7 )与八/0转换器(8 )之间采用1?通讯。
3.根据权利要求1所述的电容触摸式键盘，其特征在于:所述顶层透明柔性盖板(1)的厚度为0.3111111，所述玻璃盖板(2 )的厚度为0.55111111，所述固态透明胶层(3 )的厚度为0.175臟，所述底层透明柔性盖板(6)的厚度为0.3臟。
4.根据权利要求1所述的电容触摸式键盘，其特征在于:所述传感器层(5)由上层架桥层(58)和下层屏蔽层(56)组成，上层架桥层(58)和下层屏蔽层(56)之间通过极间电容连接，所述传感器层(5)的厚度为0.55臟。
5.根据权利要求2所述的电容触摸式键盘，其特征在于:所述微控制器(7)采用6X1802芯片，以1802芯片外围分别设置烧录、调试端口和时钟，所述八/0转换器(8)采引脚分别与 619113 芯片的第.35、36、37、30、31、33、27 引脚相连。
【文档编号】G06F3/044GK204117123SQ201420476891
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】杨玉峰, 曹绪文, 张少波 申请人:安徽方兴科技股份有限公司