一种智能电脑键盘以及带有该键盘的终端设备的制作方法

本实用新型涉及计算机硬件领域，特别涉及电脑键盘，其能够支持接入网络，同时具有数据采集功能。此外，自带屏幕。

背景技术：

电脑键盘是把文字信息的控制信息输入电脑的通道，从英文打字机键盘演变而来的。电脑键盘的外形分为标准键盘和人体工程学键盘，人体工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右分开，并形成一定角度，使操作者不必有意识的夹紧双臂，保持一种比较自然的形态，这种设计的键盘被微软公司命名为自然键盘(Natural Keyboard)，对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率，如字母”G”和”H”。此外，有的人体工程学键盘还有意加大常用键如空格键和回车键的面积，在键盘的下部增加护手托板，给以前悬空手腕以支持点，减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。这些都可以视为人性化的设计。

按照电脑键盘的工作原理来分的话，可分为机械式键盘、薄膜式键盘、电容式键盘、导电橡胶式键盘。机械式，组成机械式键盘的按键，为独立的微动开关，每个开关各控制不同的讯号；而依照微动开关不同，又可区分为单段式与两段式两种。机械式键盘是最早被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，具有工艺简单、维修方便、手感一般、噪声大、易磨损的特性，大部分廉价的机械键盘采用铜片弹簧作为弹性材料，铜片易折易失去弹性，使用时间一长故障率升高，当今已基本被淘汰。薄膜式键盘，其内部是一片双层胶膜，胶膜中间夹有一条条的银粉线，胶膜与按键对应的位置会有一碳心接点，按下按键后，碳心接触特定的几条银粉线，即会产生不同的讯号；就如机械式键盘的按键一样，每个按键都可送出不同的讯号。电容式键盘，是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高质量的键盘，但工艺较机械结构复杂。导电橡胶式，触点的结构是通过导电橡胶相连。键盘内部有一层凸起带电的导电橡胶，每个按键都对应一个凸起，按下时把下面的触点接通。这种类型被键盘制造厂商所普遍采用。

然后目前普通电脑键盘存在如下的问题：

1)只能作为输入设备使用，无法接入网络、采集数据并接收和显示文字、图片、视频。

2)另外，电脑键盘无法对用户健康使用电脑提供帮助和提醒，提供更多信息帮助用户更容易更健康的使用电脑。

3)无法与用户产生互联互动。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供具备智能交互功能的智能电脑键盘。

解决上述技术问题，本发明提供了一种智能电脑键盘，包括：键盘主体和其上的按键，所述键盘主体外还包括：

与所述按键位于同一平面的功能按键部，用以启动/关闭交互功能；

与所述功能按键部关联的显示部，用以向用户显示上述交互过程的结果；

所述键盘主体内还包括：

功能按键部电路与所述功能按键部相连，用以实现不同的交互功能；

显示电路与所述显示部相连，用以配合所述显示部显示用户的操作结果；

网络接入电路，用以接入无线或者有线网络；

内部数据监控电路，用以采集所述键盘主体内的变化参数信息；

外部数据监控电路，用以采集所述键盘主体外部的环境参数信息；

主控器，分别与上述功能按键部电路、显示电路、网络接入电路、内部数

据监控电路、外部数据监控电路相连。

更进一步，所述内部数据监控电路还用以监控至少包括：按键的键值、键盘按键次数、键盘使用时间。

更进一步，所述外部数据监控电路还用以监控至少包括：环境温湿度、人体温度、人体心率、声音以及环境污染程度。

更进一步，所述网络接入电路包括：无线或者有线接入。

更进一步，所述网络接入电路还与所述内部数据监控电路、所述外部数据监控电路连接，用以将参数信息与外部同步，进行数据通信。

更进一步，所述功能按键部电路包括：与所述显示电路进行显示功能的启动、关闭或者控制的按键；

与所述网络接入电路进行网络接入功能的启动、关闭或者控制按键；

与内部数据监控电路进行内部参数监控功能的启动、关闭或者控制按键；

与外部数据监控电路进行外部参数监控功能的启动、关闭或者控制按键。

更进一步，所述显示部至少包括一块显示屏，用以显示文字、图片或者播放视频，

上述显示屏为：彩色LED灯珠阵列、LCD、LED、OLED屏幕或者触摸屏幕中的一种或者多种；

上述文字、图片或者视频储存在本地或者通过访问互联网获得。

更进一步，键盘还包括与所述功能按键部相连的传感器，用以配合所述内部数据监控电路和/或外部数据监控电路采集参数信息。

基于上述，本实用新型还提供了一种智能电脑键盘，包括：键盘主体和其上的按键，所述键盘主体内还包括：

功能按键部电路与所述功能按键部相连，用以实现不同的交互功能；

显示电路与所述显示部相连，用以配合所述显示部显示用户的操作结果；

无线通信电路，用以通信无线通信芯片与外界通信；

内部数据监控电路，用以采集所述键盘主体内的变化参数信息；

外部数据监控电路，用以采集所述键盘主体外部的环境参数信息；

主控器，分别与上述功能按键部电路、显示电路、网络接入电路、内部数

据监控电路、外部数据监控电路相连；

所述键盘主体外还包括：

与所述按键位于同一平面的功能按键部，用以启动/关闭交互功能；

与所述功能按键部关联的显示屏，用以向用户显示上述交互过程的结果；

和/或，与所述功能按键部关联的触摸显示屏，用以向用户显示上述交互过程的结果；

和/或，与所述功能按键部关联的触摸显示屏，用以启动/关闭/控制交互功能；

在所述键盘主体的一侧开设有：USB通用串行总线接口；

在所述键盘主体上安装有多个传感器，所述传感器与所述内部数据监控电路、所述外部数据监控电路连接。

以及，一种终端设备，包括所述的智能电脑键盘。

本发明的有益效果：

1)本实用新型中的智能电脑键盘，由于键盘主体外还包括：与所述按键位于同一平面的功能按键部，用以启动/关闭交互功能；与所述功能按键部关联的显示部，用以向用户显示上述交互过程的结果。所述键盘主体内还包括：功能按键部电路与所述功能按键部相连，用以实现不同的交互功能；显示电路与所述显示部相连，用以配合所述显示部显示用户的操作结果；网络接入电路，用以接入无线或者有线网络；内部数据监控电路，用以采集所述键盘主体内的变化参数信息；外部数据监控电路，用以采集所述键盘主体外部的环境参数信息；主控器，分别与上述功能按键部电路、显示电路、网络接入电路、内部数据监控电路、外部数据监控电路相连。通过获取用户使用键盘时的环境参数信息和变化参数信息，可以实时在显示部上显示，显示来自内外部数据监控模块所输出的信息，并通过功能按键来控制该键盘，使得电脑键盘不仅是一个输入设备，也可以通过对键盘内外部数据的监控，实现用户健康参数的监控和分析、显示、控制，使得用户更健康的使用电脑，可广泛应用于各种电脑上。

2)此外，本实用新型通过在电脑键盘平面上方位置设置的显示部，显示来自互联网、所连接电脑或本键盘的文字、图片、视频等信息，以及内部数据监控电路、外部数据监控电路采集的电脑键盘的使用数据、电脑键盘的使用环境数据及使用电脑键盘的用户数据等信息，使得电脑键盘能通过网络互联互动，可广泛应用于各种电脑上。

附图说明

图1是本实用新型中的智能电脑键盘外部结构示意图；

图2是本实用新型中的智能电脑键盘内部结构示意图；

图3是图2中的功能按键部电路连接关系示意图；

图4是本实用新型的一优选实施例中的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例中的主控器的电路芯片示意图；

图6是本实用新型一实施例中的OLED显示部电路示意图；

图7是本实用新型一实施例中的电源电路示意图。

图8是本实用新型一实施例中的灯光显示电路示意图。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

可以理解，在本实用新型中涉及的传感器为本领域技术人员公知且常见的传感器或者相关检测电路，包括但不限于：六轴自由度传感器、温度传感器、湿度传感器、频率传感器、声音传感器、加速度传感器、光强传感器、气压传感器等。

可以理解，在本实用新型中涉及的外部数据监控电路与键盘主体1的传感器相连。

请参考图1-图2，其中图1是本实用新型中的智能电脑键盘外部结构示意图、图2是本实用新型中的智能电脑键盘内部结构示意图，本实施例中的一种智能电脑键盘，包括：键盘主体1和其上的按键，所述键盘主体1外还包括：与所述按键1位于同一平面的功能按键部3，用以启动/关闭交互功能；与所述功能按键部3关联的显示部4，用以向用户显示上述交互过程的结果；所述键盘主体1内还包括：功能按键部电路12与所述功能按键部相连，用以实现不同的交互功能；显示电路13与所述显示部相连，用以配合所述显示部显示用户的操作结果；网络接入电路16，用以接入无线或者有线网络；内部数据监控电路14，用以采集所述键盘主体内的变化参数信息；外部数据监控电路 15，用以采集所述键盘主体外部的环境参数信息；主控器11，分别与上述功能按键部电路、显示电路、网络接入电路、内部数据监控电路、外部数据监控电路相连。

基于上述技术特征，可知由于键盘主体外还包括：与所述按键位于同一平面的功能按键部，用以启动/关闭交互功能；与所述功能按键部关联的显示部，用以向用户显示上述交互过程的结果。所述键盘主体内还包括：功能按键部电路与所述功能按键部相连，用以实现不同的交互功能；显示电路与所述显示部相连，用以配合所述显示部显示用户的操作结果；网络接入电路，用以接入无线或者有线网络；内部数据监控电路，用以采集所述键盘主体内的变化参数信息；外部数据监控电路，用以采集所述键盘主体外部的环境参数信息；主控器，分别与上述功能按键部电路、显示电路、网络接入电路、内部数据监控电路、外部数据监控电路相连。通过获取用户使用键盘时的环境参数信息和变化参数信息，可以实时在显示部上显示，显示来自内外部数据监控模块所输出的信息，并通过功能按键来控制该键盘，使得电脑键盘不仅是一个输入设备，也可以通过对键盘内外部数据的监控，实现用户健康参数的监控和分析、显示、控制，使得用户更健康的使用电脑，可广泛应用于各种电脑上。此外，本实用新型通过在电脑键盘平面上方位置设置的显示部，显示来自互联网、所连接电脑或本键盘的文字、图片、视频等信息，以及内部数据监控电路、外部数据监控电路采集的电脑键盘的使用数据、电脑键盘的使用环境数据及使用电脑键盘的用户数据等信息，使得电脑键盘能通过网络互联互动，可广泛应用于各种电脑上。

在一些实施例中，主控器11优选STM32系列，STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核，芯片如图5所示。

如图1所示，在一些实施例中，功能按键部3还可以包括：6个交互按键，位于键盘主体1的顶部，用以实现多种交互功能，交互的方式包括但不限于：打开/关闭/增大/减小等所有的交互方式。当然本领域技术人员能了解，交互按键可以根据不用的交互要求设置不同的交互功能。比如，温度传感器的开启 /关闭、湿度传感器的开启/关闭、指示灯的闪烁、空气质量的开启/关闭、音乐大小的调节、显示部显示内容的控制等。

在一些实施例中，键盘主体1还包括：多个LED指示灯，其内部电路图如图8所示。

在一些实施例中，所述内部数据监控电路14还用以监控至少包括：按键的键值、键盘按键次数、键盘使用时间。通过盘按键次数、键盘使用时间能够预估出键盘的使用寿命。

在一些实施例中显示部4与所述键盘主体1可拆分。

在一些实施例中键盘主体1和其上的按键包括但不限于：机械式键盘、薄膜式键盘、电容式键盘、导电橡胶式键盘中的一种或者多种。

在一些实施例中，所述外部数据监控电路还用以监控至少包括：环境温湿度、人体温度、人体心率、声音以及环境污染程度。

具体地，环境温湿度、人体温度可以采用温度传感器的电路、人体心率可以采用频率传感器的电路、声音可以采用声音传感器的电路以及环境污染程度，比如pm2.5，可以采用相应的传感器检测得到。

在一些实施例中，所述网络接入电路包括：无线或者有线接入。有线方式通过提供USB接口、RJ45接口。无线方式通过蓝牙通信模组、wi-fi通信模组实现。

在一些实施例中，所述网络接入电路还与所述内部数据监控电路、所述外部数据监控电路连接，用以将参数信息与外部同步，进行数据通信。具体地，与外部同步的方式包括但不限于：与手机终端通过蓝牙连接。或者与手机终端通过wi-fi连接。

作为本实施例中的优选，手机终端通过蓝牙与智能电脑键盘连接后，可以在手机端实现交互功能。

在一些实施例中，智能电脑键盘的内部电路由一块电路板组成或多块电路板连接组成。

在一些实施例中，所述显示部至少包括一块显示屏，用以显示文字、图片或者播放视频，

上述显示屏为：LCD、LED或者OLED屏幕中的一种或者多种，OLED的原理图可参考图6。

上述文字、图片或者视频储存在本地或者通过访问互联网获得。

在一些实施例中，所述显示部还与无线通信芯片相连，用以接入互联网，并在显示屏上实时更新/显示讯息。

作为本实施例中的优选，如图3所示是图2中的功能按键部电路连接关系示意图，如图3所示，所述功能按键部电路12包括：与所述显示电路13进行显示功能的启动、关闭或者控制的按键121；与所述网络接入电路14进行网络接入功能的启动、关闭或者控制按键122；与内部数据监控电路15进行内部参数监控功能的启动、关闭或者控制按键123；与外部数据监控电路16进行外部参数监控功能的启动、关闭或者控制按键124。

图4是本实用新型的一优选实施例中的结构示意图，本实施例中的一种智能电脑键盘，包括：键盘主体1和其上的按键2，所述键盘主体1内还包括：功能按键部电路12与所述功能按键部3相连，用以实现不同的交互功能；显示电路13与所述显示部4相连，用以配合所述显示部显示用户的操作结果；无线通信电路16，用以通信无线通信芯片与外界通信；内部数据监控电路14，用以采集所述键盘主体内的变化参数信息；外部数据监控电路15，用以采集所述键盘主体外部的环境参数信息；主控器11，分别与上述功能按键部电路、显示电路、无线通信电路、内部数据监控电路、外部数据监控电路相连；所述键盘主体外还包括：与所述按键位于同一平面的功能按键部3，用以启动/关闭交互功能；与所述功能按键部3关联的显示屏4，用以向用户显示上述交互过程的结果；在所述键盘主体的一侧开设有：USB通用串行总线接口(未示出)；在所述键盘主体上安装有多个传感器(未示出)，所述传感器与所述内部数据监控电路、所述外部数据监控电路连接。

在一些实施例中，所述内部数据监控电路14所监控的键盘内部数据，包括但不限于按键次数、使用时间、按键寿命、内部环境参数等与键盘相关联的数据。

在一些实施例中，显示部4中的显示屏可以通过功能按键部3中特定功能按键来开启、关闭、操作或者通过触碰触摸屏来开启、关闭、操作。

在一些实施例中，外部数据监控电路15中所监控的外部环境参数，包括但不限于环境温湿度、人体温度、心率、声音、环境污染程度等。

在一些实施例中，智能键盘内部电路由一块电路板组成或多块电路板连接组成。

作为本实施例中的优选，所述智能电脑键盘还可以包括电源电路，用以在键盘主体内为主控器、显示电路等器件供电，3.3VCMOS电平作为STM32的IO 口，输出端为5V电平，可实现3.3V到5V电平的转换，具体如图7所示。

本实施例中的智能键盘通过将显示部4与键盘本体2制作成一个整体，从而可以使电脑键盘可以方便的显示来自互联网、所连接电脑或本键盘的文字、图片、视频，使得智能键盘增加互动互联功能，显示部4可以通过功能按键部 3的特定功能按键来开启、关闭、操作或者通过触碰触摸屏来开启、关闭、操作。此外，通过与电脑键盘连接的各种类型传感器，采集到电脑键盘的使用数据、电脑键盘的使用环境数据及使用电脑键盘的用户数据等信息，使得电脑键盘不仅作为一个输入设备，也能通过采集到的数据与用户互动，让用户可以更好的使用键盘及电脑，与电脑键盘连接的各种类型传感器也可以通过功能按键部3的特定功能按键来开启、关闭、操作。

虽然本公开以具体结构特征和/或方法动作来描述，但是可以理解在所附权利要求书中限定的本公开并不必然限于上述具体特征或动作。而是，上述具体特征和动作仅公开为实施权利要求的示例形式。