专利名称：高可靠性计算机键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制系统中所使用的部件，尤其是与计算机或电脑相连的键盘。
目前，计算机控制系统中所使用的输入键盘基本上都是单一键盘，只能由一个键盘向计算机输入信息，这就很难从硬件上实现针对高端用户和低端用户提供不同操作权限、不同结构强度的输入键盘。因而，常常使一些需要直接面向低端用户的计算机控制系统的键盘或按键极易损坏，既造成不必要的浪费、也影响使用。
本实用新型的技术解决方案如下本实用新型可分为两种一种是由高端键盘和低端键盘连为一体而组成的组合式键盘，另一种是由高端键盘和低端键盘各自独立而组成的分离式键盘。
组合式计算机键盘由高端键盘、低端键盘以及转换开关构成，高端键盘为普通键盘；低端键盘由高强度按钮、普通键盘的电路板以及壳体或面板组成，每个按钮的两端与电路板上相应的接口对相连；高端键盘和低端键盘通过转换开关与计算机主机相连，即高端键盘通讯线的接头与转换开关的一组静触点连接，低端键盘通讯线的接头与转换开关的另一组静触点连接，而计算机主机COM口的通讯线接头与转换开关的固定触点相连接。
分离式键盘由上述高端键盘和低端键盘组成，两个键盘各自独立，其端口分别与计算机主机的COM口直接相连。
也就是说，本实用新型通过对普通计算机键盘进行改造，形成了高可靠性计算机键盘，可利用该键盘使高端用户和低端用户分别对计算机进行操作控制，以提高键盘输入系统的可靠性。
普通PC计算机键盘(以下简称“普通键盘”)里面有一块电路板(如
图1中的4)，这块电路板在工作时不断检测其长条形敷铜接口A与Y之间的通断情况，当检测到一对接口导通后，其产生与该对接口相应的ASCII代码，通过串行通讯线将此代码传送给主机，从而在主机中产生与该代码相应的操作信号。例如，对于猎狐20686键盘，按下“c”键、其电路板上的敷铜接口B与W相短接，则电路板上的微控制器单元电路就会产生与“c”键相应的ASCII码，并通过通讯线将此码传送给主机，从而在主机中产生与该代码相应的操作信号(例如，在文字编辑时，就成为英文字母“c”或中文拼音“c”)；再如按下“b”键、则F与V短接，就会产生与“b”键相应的ASCII码，并通过通讯线将此码传送给主机。亦即，在操作普通键盘时，按下每个键，都是让A与Y中与该键相对应的一对接口相短接，电路板上的电路据此产生一个ASCII码，并传输给主机。使用键盘时，通过按击键盘上的按键，使得与该按键对应的一对长条形敷铜接口之间发生一次短接，从而向计算机主机输入与该键对应的ASCII码。
本实用新型所提出的高端键盘(即高端用户输入键盘)就为普通键盘，而低端键盘(即低端用户输入键盘)则是利用上述原理进行设计和工作的。低端键盘的构建过程是这样的首先，根据高端键盘的使用操作步骤确定低端键盘需要用到哪些按键及其相应的电路板接口对(可以根据电路板的设计图直接查出，也可将键盘面板打开、在电路板上实际测出)，然后，取一个与高端键盘中所采用的型号相同的电路板4，将所需的接口对5通过导线与高强度按钮6(如通用的工业按钮)连接起来，按钮为常开状态、其个数由实际需要而定；再把按钮和电路板通过适当的壳体或面板固定起来，这样就构成了低端键盘。亦即，低端键盘由高强度按钮、普通键盘的电路板以及壳体或面板组成，每个按钮的两端与电路板上相应的接口对相连，该接口对与高端键盘进行同样操作时所短接的接口对相同。低端键盘所采用的电路板也可以是与高端键盘的型号不同，这时就要针对该电路板确定其与所需高端键盘按键相对应的接口对；低端键盘所采用的按钮也可以不是工业按钮，而改换成其他结构强度较高的按钮或按键。高端键盘7和低端键盘8之间则通过转换开关16与计算机主机10相连将高端键盘(即普通键盘)原先直接与计算机主机相连的端口经由通讯线9改接到转换开关的静触点3的其中一组(例如第一组)上，而转换开关的静触点3的另一组(例如第二组)就经由通讯线与低端键盘的端口相连，转换开关的固定触点1则与计算机主机的COM口相连；为与计算机主机常用的四线连线方式相适应，转换开关应为四线结构(若计算机主机的连线方式改为其它线数，则转换开关的线数亦作相应改动)，可以是刀掷式、旋钮式等形式。当操作或切换转换开关，使其动触点2将固定触点与其中一组(例如第一组)静触点相连接时，就使高端键盘通过转换开关与计算机主机通讯、处于工作状态，低端键盘不工作；而使其动触点将固定触点与另一组(例如第二组)静触点相连接时，就使低端键盘通过转换开关与计算机主机通讯、处于工作状态，高端键盘不工作。也就是说，通过操作或切换转换开关，可以选择高端键盘或低端键盘中的一个与主机通讯，进入工作状态。
或者，也可以取消转换开关，而将高端键盘和低端键盘分别与计算机直接相连，即高端键盘和低端键盘均通过其电路板上的COM口插头直接与计算机主机COM口相连。需要使用高端键盘时就将其插到计算机上，需要使用低端键盘时就将高端键盘拔下、再将低端键盘插到计算机上。
本实用新型提出的高可靠性计算机键盘，既可由高端键盘和低端键盘构成一个完整的组合式键盘，也可构成一个各自独立的分离式键盘、两者互换使用。切换转换开关位置或插头，使计算机主机与高端键盘连通，高端用户就可以使用计算机系统；而切换转换开关位置或插头，使计算机主机与低端键盘连通，低端用户就可以使用计算机系统。将其用于计算机系统中，与通常使用单一键盘的计算机系统相比较具有如下特点(1)针对不同用户，从硬件上实现了给予其不同的使用权限。
高端用户使用的高端键盘，实际上就是普通计算机键盘，它具有完全的键盘输入功能，它可以保证高端用户享有广泛的与系统进行信息交流的权利；而低端用户只能操作与低端用户操作功能有关的几个键，可以对低端用户的使用权限和使用范围进行有效的约束和控制。
(2)可以有效地加强低端键盘的强度，提高系统使用寿命和可靠性。
由于低端键盘采用了比普通键盘更加结实耐用的高强度按钮，可大大提高低端键盘以及系统的使用寿命。
(3)简化低端键盘的操作，方便低端用户。
低端键盘只有若干个需要低端用户操作的按钮，相对于普通键盘，其操作更加简洁、明了、方便。
附图2、分离式键盘的低端键盘结构连线示意图。
附图3、使用了组合式键盘的自动照相机结构示意图(侧面)。
附图4、使用了组合式键盘的自动照相机结构示意图(正面)。
(二)首先，需要确定键盘的按键字符与敷铜接口对的对应关系。该关系可以用如下方法得到从普通键盘中取出其电路板及其通讯线，使其与计算机COM口连接好，当计算机焦点窗口处于文字编辑状态时，用一细导线两两接触电路板上的敷铜接口A与Y。某对接口被细导线导通后，文本编辑器上出现一个字符，那么该字符所代表的按键与该接口对之间的对应关系就找到了(表1就是用这种方法得到的部分敷铜接口对与按键字符之间的对应关系)。然后，将两根导线分别焊接在这两个敷铜接口上，再将这两根导线与一个工业按钮的一对常开触点接通，则按下该按钮，就可以向计算机中输入该字符。采用这种方法，可以根据实际需要任意增加低端键盘的按钮数(但是，按钮数一般不宜过多，以方便低端用户操作)。最后，将根据实际需要连接好的按钮和电路板固定在合适的壳体或面板上即可。
表1 猎狐20686键盘部分敷铜接口对与按键字符之间的对应关系根据以上制作过程，本实用新型完成了一个在自动照相机上使用的组合式键盘。自动照相机的摄像部件11为佳能A20型数码相机，由计算机控制其操作。显示屏12的型号为菲利浦105A，其上可看到由相机摄入的操作者形象以及合适的背景图案。计算机键盘为组合式键盘，其中高端键盘7采用猎狐20686型普通计算机键盘，低端键盘亦采用猎狐20686型普通计算机键盘的电路板4和五个LAY6-11型工业按钮6以及通讯线连接制作。高端键盘不用时置于自动照相机的壳体内、使用时取出。低端键盘按钮安装在自动照相机壳体13的面板上的键盘区域，按钮分别连接在电路板敷铜接口对的B与V、B与W、C与Y、E与W、F与U之间，各自执行“左移”、“右移”、“拍照”、“确认”、“返回”的指令。转换开关16的型号是LW92-16旋钮开关，其固定触点接计算机主机10、静触点则分别接高端键盘和低端键盘。当转换开关切换到高端键盘位置时，使计算机主机与高端键盘连通，高端用户就可以使用计算机系统，进行系统维护、软件更新或其它操作；而当转换开关切换到低端键盘位置时，使计算机主机与低端键盘连通，低端用户就可以使用计算机系统，进行拍照等操作。计算机主机的型号为方正电脑主机。为方便用户，系统中还设置了打印机14，型号为爱普生790，打印结果(照片)可从打印出口15得到；如果需要，还可以设置一个投币机构。
或者，也可以制作成分离式键盘。即取消转换开关，甲、乙键盘的电路板COM口插头不做任何修改，甲键盘根据上述步骤(二)改制成低端键盘、乙键盘则直接作为高端键盘；高端键盘和低端键盘分别与计算机主机直接相连，需要使用高端键盘时就将其插到计算机上(例如初期的设备调试阶段)，需要使用低端键盘时就将高端键盘拔下、再将低端键盘插到计算机上(例如设备调试完成后进入用户使用阶段。即提供给用户的可以是只有低端键盘的设备)。
同样，本实用新型还可应用于其它需要使高、低端用户的计算机操作键盘分别具有不同使用权限、不同结构强度的设备或场合。
权利要求1.一种高可靠性计算机键盘，其特征在于由高端键盘(7)、低端键盘(8)以及转换开关(16)构成组合式计算机键盘；高端键盘为普通键盘；低端键盘由高强度按钮(6)、普通键盘的电路板(4)以及壳体或面板组成，每个按钮的两端与电路板上相应的接口对(5)相连；高端键盘和低端键盘通过转换开关与计算机主机相连，即高端键盘通讯线的接头与转换开关的一组静触点(3)连接，低端键盘通讯线的接头与转换开关的另一组静触点(3)连接，而计算机主机COM口的通讯线接头与转换开关的固定触点(1)相连接。
2.一种高可靠性计算机键盘，其特征在于由高端键盘和低端键盘组成分离式键盘；高端键盘为普通键盘；低端键盘由高强度按钮(6)、普通键盘的电路板(4)以及壳体或面板组成，每个按钮的两端与电路板上相应的接口对(5)相连；两个键盘各自独立，其端口分别与计算机主机的COM口直接相连。
专利摘要本实用新型所提供的是高可靠性计算机键盘，它涉及控制系统中所使用的部件，尤其是与计算机或电脑相连的键盘。一种是由高端键盘7和低端键盘8以及转换开关16连为一体而组成的组合式键盘，另一种是由高端键盘和低端键盘各自独立而组成的分离式键盘；高端键盘为普通键盘；低端键盘由高强度按钮6、普通键盘的电路板4以及壳体或面板组成，每个按钮的两端与电路板上相应的接口对5相连。本实用新型通过对普通计算机键盘进行改造，形成了高可靠性计算机键盘，可利用该键盘为高端用户和低端用户分别提供不同操作权限、不同结构强度的键盘，对计算机进行分别操作控制，以提高键盘输入系统的可靠性。
文档编号G06F3/023GK2585310SQ0226311
公开日2003年11月5日 申请日期2002年7月12日 优先权日2002年7月12日
发明者刘维来, 龙潜, 王建平, 李晓峰, 刘志刚, 张平, 孔凡让, 冯志华 申请人:中国科学技术大学