专利名称：防止移动终端耳机按键误操作的方法及移动终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种防止移动终端耳机按键误操作的方法及移动终端。
背景技术：
手机大都会配备耳机配件。手机中使用的耳机配件除了有受话器(即耳机)和送话器(即麦克风)外，通常还有一个按键，用于接听/挂断电话。耳机配件与手机之间的连接器件通常分为两类一类是通过专门的耳机插头/插座(或称耳机插孔)连接，另一类是与手机的数据I/O或充电器等共用一个I/O连接器。
耳机插头与插座之间的连线一般为3线或4线，其中一根作为地线、一根为麦克，另外的一根或两根为耳机，因此有3芯和4芯耳机插头/插座之分。
图1为4芯耳机插座硬件原理示意图，该插座与4芯耳机插头配套使用。当插头未插入时，插座的3脚与5脚接通、4脚与6脚接通；耳机插头插入到位后，耳机插头的1～4脚分别与插座的1～4脚一一接通，而插座的3脚与5脚、4脚与6脚分别断开。通常将1脚作为地线，2、3、4脚的顺序由设计者根据需要自定义。
由于耳机连接器的引脚数量有限，手机耳机上的按键往往采用引脚复用的形式来实现，复用的方式通常是在手机内部将某个引脚偏置到一定电位，按键并联在与之对应的引脚与地(或电源)之间。耳机插上后，按键按下时该点的电压被强制拉到地或电源电压，手机内部通过电平比较获知按键按下(即手机接收到按键信号)。如果耳机上有多个按键，可以采用多个电阻串联或并联的电阻网络，当不同的按键按下时，因分压比不同产生不同的电压值，手机内部通过电平比较判断是哪个按键接通。
图2为手机中与耳机相连部分的硬件原理示意图，插座的1脚为地，2、3脚为左、右声道，如果为单声道可以将耳机接到3脚，2脚空闲，以兼容3芯和4芯插头；5脚用于耳机插入/拔出检测，通常接到CPU(基带芯片)的GPIO(General Purpose Input/Output，通用输入/输出引脚)上，并在CPU内部设置弱上拉(或弱下拉)，而3脚接一个阻值较小的下拉(或上拉)电阻，当耳机插入时3脚与5脚断开，当耳机拔出时3脚与5脚接通，从而使5脚电平由低变高(或由高变低)，CPU通过检测5脚的电平或跳变沿就能检测耳机是否插入/拔出(即耳机插入/拔出信号)；4脚为麦克与按键复用引脚，该耳机只有一个按键，手机内部将MIC(麦克)引脚偏置到一定电位，当耳机按键按下时，4脚被强制拉到地，通过电压比较电路输出相应电平送给CPU进行按键检测和处理。
耳机插头在插入或拔出耳机插座的过程中，会造成引脚之间特别是相邻引脚之间相互短路，这是由其本身结构决定的。以4芯插座为例，插头插入的过程如下1、插头的4脚与插座的2脚接触。由于插头上相邻引脚间的距离小于插座上地线(1脚)的宽度，可能引起插头的3脚与4脚短接；同时插座2脚与1脚可能通过插头的4脚短接。
2、插头继续插入，插头的4脚与插座的3脚接通，插座3脚与5脚断开。
3、插头的4脚与插座的4脚接通，插座上4脚与6脚断开。可能造成插座的3脚与4脚短接。
如图2所示，3脚为手机送给耳机的音频输出端，而4脚为麦克输入端，当3脚与4脚短接时，在手机内部将耳机音频输出端直接接到了音频输入端，由于手机内部音频回路的延时及放大作用，此时会形成音频自激振荡，使电压比较电路动作，产生虚假的耳机按键信号，引起手机CPU的耳机按键误操作，导致电话被不期望地接通或挂断。
同样，3芯耳机插头在插入过程中也可能引起1脚与2脚、2脚与3脚短暂接通。如果2脚为MIC与按键复用引脚，那么2脚与1脚(地)短路时会产生一个虚假的耳机按键信号；3脚(耳机)与2脚短路时会引起音频自激，也可能产生虚假的耳机按键信号，从而引起手机CPU的耳机按键误操作。
另外，耳机按键操作本身会产生机械抖动，机械抖动也会产生虚假的耳机按键信号，从而引起手机CPU的耳机按键误操作。
下面以图2为例说明耳机按键操作的过程假如图2所示的手机耳机的麦克风为驻极体。正常工作时MIC端有一定的直流电位Vmic(在1V左右)，而麦克风输出的电压值很小(一般在几个mV以下)，因此电压比较器的比较门限Vc可以设置为0～Vmic之间，但应比Vmic低且留出一定裕量，以保证正常使用时在没有按键操作的情况下，MIC端电压的波动也不会低于Vc。
当耳机上的按键按下时，MIC端被强制拉到地或电源，电压比较器输出电平随之发生变化。为叙述简便起见，假定按键按下时MIC被拉到地；按键未接通时电压比较器输出电平为低(0)，按键接通后输出电压为高(1)。考虑到按键在接通时的机械抖动现象，一次按键操作时，电压比较器的输出电压波形如图3所示。
从按键刚按下到t1这段时间，由于机械触点弹跳而导致电压比较器输出一串时间和宽度随机的脉冲，这段时间称为抖动时间，通常在几mS～十几mS。从t1时刻起，按键可靠接通，电压比较器输出稳定的高电平。
为了防止按键机械抖动引起的按键误操作，现有技术方案通常采用软件延时回读按键状态的方法，即在检测到按键信号时，先不处理，而是延时一段时间(通常为几十mS)后再检测该按键信号状态是否仍然有效，如果有效则执行按键的功能，否则不作处理。
在耳机插拔过程中，当音频输出端(耳机端)与音频输出端(麦克端)接通而产生自激振荡时，由于音频在很宽的幅度范围内振荡，MIC端电压越过电压比较器判别点时引起比较器输出电平相应地变化，电压比较器输出波形如图4所示，这一现象与按键抖动相似。
通常按键去抖动延时都在十几mS～几十mS范围，如果去抖动延时过大，用户在正常按键时会感觉到明显的响应迟钝；而耳机插拔过程的时间一般要在几百mS级，因此上述软件延时回读按键状态的现有技术方案虽然能够有效解决按键抖动引起的耳机按键误操作问题，但是却无法解决如何识别在耳机插拔过程中因音频自激振荡产生的虚假耳机按键信号，从而防止耳机按键误操作的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种防止移动终端耳机按键误操作的方法及移动终端，能够识别移动终端耳机插拔过程中因音频自激振荡产生的虚假耳机按键信号，从而有效防止耳机按键误操作。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明提供了一种方法，包括本发明还提供了一种防止移动终端耳机按键误操作的方法，包括如下步骤A、移动终端检测到耳机按键信号后进行按键去抖动处理；B、若所述耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则移动终端在预定的时长内检测所述耳机按键信号电平是否发生变化；
C、移动终端根据所述检测结果进行相应的耳机按键操作处理。
所述步骤C具体包括C1、若检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平发生过变化，移动终端认为所述耳机按键信号为耳机插拔过程中产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对所述耳机按键信号不作任何处理。
所述步骤C具体包括C2、若检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平没有发生过变化，移动终端认为所述耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能。
所述预定时长为10毫秒至100毫秒。
所述步骤B包括移动终端在预定时长内通过基带芯片CPU计数器统计电压比较器输出电压变化情况的方式检测所述耳机按键信号电平是否发生变化。
所述步骤B包括所述移动终端在预定时长内通过中断服务程序统计电压比较器输出电压变化情况的方式检测所述耳机按键信号电平是否发生变化。
所述步骤B具体包括B1、若所述耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则启动与电压比较器输出端相连的CPU中断引脚的中断服务程序；B2、当所述预定时长结束后，关闭中断服务程序，移动终端判断所述CPU中断引脚是否发生过中断事件，如果没有发生过中断事件，则移动终端确认耳机按键信号电平没有发生过变化；否则，移动终端确认耳机按键信号电平发生过变化。
所述步骤B包括移动终端在预定时长内通过上层应用统计电压比较器输出电压变化情况的方式检测所述耳机按键信号电平是否发生变化。
本发明还提供了一种移动终端，该移动终端中设置有按键去抖动处理模块，用于检测到有效耳机按键信号后进行按键去抖动处理，若所述耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则将所述按键信号传输给耳机按键信号电平检测模块；所述耳机按键信号电平检测模块，用于接收到所述耳机按键信号后，在预定的时长内检测所述耳机按键信号电平是否发生变化，并将检测结果传输给所述耳机按键信号处理模块；所述耳机按键信号处理模块，用于所述预定时长结束后根据所述检测结果进行相应的耳机按键操作处理。
所述耳机按键信号处理模块包括虚假按键信号处理子模块和真实按键信号处理子模块；所述虚假按键信号处理子模块，用于当所述检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平发生过变化，则确认所述耳机按键信号为耳机插拔过程中产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对所述耳机按键信号不作任何处理；所述真实按键信号处理子模块，用于当所述检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平没有发生过变化，则确认所述耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，采用本发明的方法及移动终端具有如下优点1、能够有效识别移动终端耳机插拔过程中因音频自激振荡产生的虚假耳机按键信号，从而有效避免耳机按键误操作；2、本发明的具体实现方式多样化，可以采用CPU内部硬件(包括硬件计数器和中断引脚)的方式实现，也可以通过上层软件实现；3、采用CPU内部硬件(包括硬件计数器和中断引脚)的实现方式不但能够有效避免耳机按键误操作，而且该技术方案可以在底层驱动程序中实现，不影响软件执行速度。
图1为4芯耳机插座原理示意图；图2为手机中与耳机相连部分的硬件原理示意图；图3为耳机按键操作时电压比较器的输出电压波形图；图4为耳机插拔过程中产生音频自激振荡时电压比较器的输出电压波形图；图5为本发明实施例所述方法的流程图；图6为本发明实施例采用硬件计数器检测耳机按键信号电平变化流程图；图7为本发明实施例采用中断引脚检测耳机按键信号电平变化流程图；图8为本发明实施例所述移动终端的结构示意图。
具体实施例方式
比较图4与图3的波形，其根本区别在于耳机按键信号经过一定时间(通常是几mS～十几mS)抖动后会输出一个稳定的有效电平，通常情况下正常耳机按键操作时有效电平宽度在100mS～几百mS，而音频自激振荡时电压比较器输出的波形是一直变化，有效电平宽度较小。由于手机音频环路的延时特性参数所决定，音频振荡的频率范围一般在几十Hz以上，即振荡周期在几十mS以下。据此，将耳机按键信号检测与去抖动进行适当改进就可以对正常耳机按键操作信号与音频自激振荡引起的虚假按键信号进行识别，从而防止耳机按键误操作。具体步骤包括当移动终端判断检测到的耳机按键信号有效后，首先进行按键去抖动处理；如果该耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍为有效，则在预定的时长内检测该耳机按键信号电平有无变化；如果该耳机按键信号电平有变化，则认为该耳机按键信号为耳机插拔过程中产生的音频自激振荡引起的，对该耳机按键信号不作处理；如果在预定的时长内该耳机按键信号一直稳定有效，则认为该耳机按键信号是真实的耳机按键信号，则响应耳机按键，执行相应功能。
由于音频自激振荡周期通常在几十mS以下，所以，预定的时长在几十～100mS范围内较为合适。因为如果预定的时长过短，则当音频自激振荡频率较低时，无法有效检测耳机按键信号电平的变化情况，因此可能无法正确识别虚假按键信号，从而导致按键误操作；如果预定的时长过长则用户在正常按键时会感觉到明显的响应迟钝，而且可能引起短促的按键操作无效。
为对本发明有进一步的了解，下面结合附图对本发明所述的方法进行详细的说明。
本发明所述方法的具体实现方式如图5所示，包括以下步骤步骤51移动终端检测到有效耳机按键信号后进行按键去抖动处理。
当移动终端检测到耳机按键信号并判断有效后，对该按键信号先不处理，并且延时一段时间t1(通常为几十mS)后执行步骤52。
步骤52移动终端再次判断耳机按键信号是否有效，如果按键信号仍有效，则执行步骤53；否则，认为该按键信号为虚假按键信号，对该按键信号不作处理。
步骤53启动定时器，设定时长t2。
其中，时长t2通常在几十～100mS范围内。
步骤54移动终端检测耳机按键信号电平(即产生耳机按键信号的电压比较器输出电平)是否发生变化，如果检测到按键电平发生了变化，则认为该耳机按键信号为耳机插拔过程中产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对该按键信号不作任何处理；如果检测结果为按键电平没有发生变化，则执行步骤55。
步骤55判断设定的时长t2是否到了，如果时间到了，则执行步骤56，否则，返回步骤54，继续检测耳机按键信号电平是否发生变化。
步骤56移动终端认为该耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能。
上述技术方案可以通过上层软件来实现，即在预定时间t2内通过上层应用统计电压比较器输出电压变化情况的方式检测耳机按键信号电平是否发生变化。由于音频自激振荡的频率范围较宽且有一定随机性，因此，查询次数不能太少，同时两次查询之间不能等间隔，以免与自激振荡的周期同步时引起查询结果与实际不符。
由于对按键信号电平变化检测的定时时间t2(几十～100mS)较短，因此，上述技术方案也可以采用CPU内部的硬件定时器在底层驱动程序中实现，而且不影响软件执行速度。
根据CPU的硬件资源情况，对按键信号电平变化的检测过程可以有以下两种具体的实现方式1、将电压比较器的输出端接到CPU计数器输入引脚上，在定时器t2启动后对耳机按键信号电平的变化情况进行计数，定时结束时停止计数。如果计数器计数值为0，则移动终端确认耳机按键信号电平没有发生变化；否则移动终端确认耳机按键信号电平发生了变化。具体实现方式如图6所示，包括以下步骤步骤61启动定时器，设定时长t2，同时对计数器进行清零处理并启动计数器。
步骤62计数器在设定时长t2内进行计数处理，即统计电压比较器输出电平的变化情况，如果电压比较器输出电平发生一次变化，则计数器的计数值加1；如果电压比较器输出电平没有发生变化，则计数器的计数值不变。
步骤63判断设定的时长t2是否到了，如果时间到了，则执行步骤64；否则，返回步骤62。
步骤64关闭计数器和定时器，读取计数器的计数值。
步骤65判断计数值是否为0，如果为0，则移动终端确认耳机按键信号电平没有发生变化，从而确认该耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能；如果计数值不为0，则移动终端确认耳机按键信号电平发生了变化，从而确认该耳机按键信号为耳机插拔过程产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对该按键信号不作任何处理。
2、将电压比较器输出端接到CPU的中断引脚(采用电压或边沿触发中断)，通过中断服务程序来实现按键信号电平变化的检测。在定时t2内如果按键信号电平没有发生过变化，该引脚就不会发生中断事件；否则，该引脚发生中断事件。定时t2结束后判断与电压比较器输出端相连的CPU中断引脚是否发生了中断事件，如果没有发生，则移动终端认为按键信号电平没有发生变化；否则，移动终端认为按键信号电平发生了变化。
在实际应用中，CPU可能会有多个中断源，因此为了区别其他中断事件，可以在程序中定义一个电平变化标志(比如该标志为1)，表明电压比较器输出电平曾经发生过变化。在程序初始化时先将该电平变化标志清0。如果电压比较器输出电平发生了变化而产生中断事件时，则进入相应的中断服务程序，并且此中断服务程序中设置该电平变化标志；如果电压比较器输出电平没有发生变化则不会进入相应的中断服务程序，也就不会设置该电平变化标志。定时结束后移动终端检测这个电平变化标志是否被置位即可判断按键信号电平是否发生了变化。具体实现方式如图7所示，包括以下步骤步骤71关闭中断服务程序，并且清除中断标志。
步骤72启动定时器，设定时长t2。
步骤73清除电平变化标志，并且启动中断服务程序。
如果电压比较器输出电平发生变化，则中断服务程序设置电平变化标志，比如设置为1；如果电压比较器输出电平没有发生变化，则不设置电平变化标志。
步骤74判断设定的时长t2是否到了，如果时间到了，则执行步骤75；否则，继续判断设定的时长t2是否到了。
步骤75关闭中断服务程序和定时器t2。
步骤76移动终端判断是否设置了电平变化标志，比如电平变化标志是否为1，如果电平变化标志不为1，则移动终端确认耳机按键信号电平没有发生变化，从而确认该耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能；如果电平变化标志为1，则移动终端确认耳机按键信号电平发生了变化，从而确认该耳机按键信号为耳机插拔过程产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对该按键信号不作任何处理。
本发明还提供了一种移动终端，如图8所示，该移动终端中设置有按键去抖动处理模块、耳机按键信号电平检测模块和耳机按键信号处理模块，其中按键去抖动处理模块的功能为检测到有效耳机按键信号后进行按键去抖动处理，若该耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则将该按键信号传输给耳机按键信号电平检测模块；耳机按键信号电平检测模块的功能为接收到按键去抖动处理模块传输来的耳机按键信号后，在预定的时长内检测该耳机按键信号电平是否发生变化，并将检测结果传输给耳机按键信号处理模块；耳机按键信号处理模块的功能为预定时长结束后根据耳机按键信号电平变化的检测结果进行相应的耳机按键操作处理。
其中，耳机按键信号处理模块的功能可以通过虚假按键信号处理子模块和真实按键信号处理子模块来实现；虚假按键信号处理子模块的功能为当检测结果为在预定时长内该耳机按键信号电平发生过变化，则确认该耳机按键信号为耳机插拔过程中产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对该耳机按键信号不作任何处理；真实按键信号处理子模块的功能为当检测结果为在预定时长内该耳机按键信号电平没有发生过变化，则确认该耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能。
综上所述，采用本发明的技术方案，能够有效识别移动终端耳机插拔过程中因音频自激振荡产生的虚假耳机按键信号，从而避免耳机按键误操作；另外，本发明的具体实现方式多样化，可以采用CPU内部硬件(包括硬件计数器和中断引脚)的方式实现，不影响软件执行速度，也可以通过上层软件实现。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种防止移动终端耳机按键误操作的方法，其特征在于，包括如下步骤A、移动终端检测到耳机按键信号后进行按键去抖动处理；B、若所述耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则移动终端在预定的时长内检测所述耳机按键信号电平是否发生变化；C、移动终端根据所述检测结果进行相应的耳机按键操作处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括C1、若检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平发生过变化，移动终端认为所述耳机按键信号为耳机插拔过程中产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对所述耳机按键信号不作任何处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括C2、若检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平没有发生过变化，移动终端认为所述耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定时长为10毫秒至100毫秒。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括移动终端在预定时长内通过基带芯片CPU计数器统计电压比较器输出电压变化情况的方式检测所述耳机按键信号电平是否发生变化。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括所述移动终端在预定时长内通过中断服务程序统计电压比较器输出电压变化情况的方式检测所述耳机按键信号电平是否发生变化。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括B1、若所述耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则启动与电压比较器输出端相连的CPU中断引脚的中断服务程序；B2、当所述预定时长结束后，关闭中断服务程序，移动终端判断所述CPU中断引脚是否发生过中断事件，如果没有发生过中断事件，则移动终端确认耳机按键信号电平没有发生过变化；否则，移动终端确认耳机按键信号电平发生过变化。
8.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括移动终端在预定时长内通过上层应用统计电压比较器输出电压变化情况的方式检测所述耳机按键信号电平是否发生变化。
9.一种移动终端，其特征在于，该移动终端中设置有按键去抖动处理模块，用于检测到有效耳机按键信号后进行按键去抖动处理，若所述耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则将所述按键信号传输给耳机按键信号电平检测模块；所述耳机按键信号电平检测模块，用于接收到所述耳机按键信号后，在预定的时长内检测所述耳机按键信号电平是否发生变化，并将检测结果传输给所述耳机按键信号处理模块；所述耳机按键信号处理模块，用于所述预定时长结束后根据所述检测结果进行相应的耳机按键操作处理。
10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述耳机按键信号处理模块包括虚假按键信号处理子模块和真实按键信号处理子模块；所述虚假按键信号处理子模块，用于当所述检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平发生过变化，则确认所述耳机按键信号为耳机插拔过程中产生的音频自激振荡引起的虚假按键信号，对所述耳机按键信号不作任何处理；所述真实按键信号处理子模块，用于当所述检测结果为在预定时长内所述耳机按键信号电平没有发生过变化，则确认所述耳机按键信号是真实的耳机按键信号，响应耳机按键，执行相应功能。
全文摘要
本发明公开了一种防止移动终端耳机按键误操作的方法及移动终端，该方法的核心为移动终端检测到耳机按键信号后进行按键去抖动处理；若所述耳机按键信号经过按键去抖动处理后仍有效，则移动终端在预定的时长内检测所述耳机按键信号电平是否发生变化；移动终端根据所述检测结果进行相应的耳机按键操作处理。采用本发明的技术方案能够识别移动终端耳机插拔过程中因音频自激振荡产生的虚假耳机按键信号，从而有效防止耳机按键误操作。
文档编号H04M1/725GK1867134SQ20061005816
公开日2006年11月22日 申请日期2006年3月8日 优先权日2006年3月8日
发明者黄林华 申请人:华为技术有限公司