专利名称：倾斜式滚轮鼠标电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种倾斜式滚轮鼠标电路，特别地，涉及在不增加微控器I/O引脚的状况下，实现支持水平移动轴功能的倾斜式滚轮鼠标电路。
技术背景众所周知，鼠标是个人计算机中不可或缺的配件。利用鼠标可以快速的到达屏幕中任何的目的地或者进行屏幕的滚动(scroll)。由于早期的鼠标仅有 三个按键可供使用，因此，利用鼠标进行屏幕的垂直或水平滚动时必须将鼠 标移动到屏幕边缘的垂直或水平滚动条(scrollbar)并移动滚动条来达成屏幕 的垂直或水平滚动。而先进的滚轮鼠标(WheelMouse)鼠标已经配备有一滚轮，用户可直接利 用转动鼠标上的滚轮即可以直接进行屏幕的垂直滚动。然而，当屏幕需要水 平滚动时，仍旧必须移动鼠标至水平滚动条并移动水平滚动条来达成屏幕的 水平滚动。再者，根据滚轮鼠标的移动感应方式又可区分为光学鼠标或者是 激光鼠标。激光鼠标具有不挑桌面的特性，且激光鼠标比光学鼠标更不受环 境的限制并可更精确的判断鼠标移动的方向。请参阅图1A，其所显示为一传统的滚轮鼠标(Wheel-Mouse)示意图。该滚轮鼠标10主要包括 一左键12; —中键14; 一右键16;以及一滚轮18。其中，当用户按下左键12时，该滚轮鼠标10即输出一左键按下动作至主机 (Host);当用户按下中键14时，该滚轮鼠标10即输出一中键按下动作至主 机；当用户按下右键16时，该滚轮鼠标10即输出一右键按下动作至主机； 当用户往上推动滚轮18时，该滚轮鼠标10即执行一垂直上移动作至主机； 以及当用户往下推动滚轮18时，该滚轮鼠标10即执行一垂直下移动作至主 机。请参阅图1B，其所显示为图1A所示的滚轮鼠标电路示意图。该滚轮鼠 标电路主要包括 一微控器20(MCU, Micro-Controller); —左中右按键单元
22;以及一垂直移动滚轮单元24。其中，该微控器20还包括一左键信号输 入端202、 一中键信号输入端204、 一右键信号输入端206。该左中右按键单 元22还包括 一左键开关(LB)、 一中键开关(MB)、以及一右键开关(RB)， 且该左键开关(LB)、该中键开关(MB)、以及该右键开关(RB)其中一端分别连 接至该微控器20的三个输出/输入引脚(1/0 pins)，也即，左键信号输入端202、 中键信号输入端204、右键信号输入端206。而该左键开关(LB)、该中键开 关(MB)、以及该右键开关(RB)的另一端可连接至一电压源(Vcc)。此外，该 垂直移动滚轮单元24连接至该微控器20。如图1B所示，当用户按下滚轮鼠标左键时，该左键开关(LB)将会导通 而输入一高电平信号至该微控器20的左键信号输入端202，该中键开关(MB) 和该右键开关(RB)将不会导通而分别输入一低电平信号至该微控器20的中 键信号输入端204和右键信号输入端206，此时微控器20可根据该左键信号 输入端202、该中键信号输入端204、该右键信号输入端206所接收信号的 电平(l， 0， O)来输出该左键按下动作。同样的，当用户按下滚轮鼠标中键时， 该中键开关(MB)将会导通而输入一高电平信号至该微控器20的中键信号输 入端204，该左键开关(LB)和该右键开关(RB)将不会导通而分别输入一低电 平信号至该微控器20的左键信号输入端202和右键信号输入端206，此时微 控器20可根据该左键信号输入端202、该中键信号输入端204、该右键信号 输入端206所接收信号的电平(0， 1， O)来输出该中键按下动作。同样的，当 用户按下滚轮鼠标右键时，该右键开关(RB)将会导通而输入一高电平信号至 该微控器20的右键信号输入端206，该左键开关(LB)和该中键开关(MB)将 不会导通而分别输入一低电平信号至该微控器20的左键信号输入端202和 中键信号输入端204，此时该微控器20可根据该左键信号输入端202、该中 键信号输入端204、该右键信号输入端206所接收信号的电平(0， 0， l)来输 出该右键按下动作。同理，该微控器20也可根据该垂直移动滚轮单元24所 输出的信号来输出该垂直上移动作或垂直下移动作。为了能够利用鼠标来直接进行屏幕的水平滚动，微软(Microsoft)于2003 年发表一倾斜式滚轮鼠标(Tilt-Whed Mouse),使得原本只能用于上推或下推 的鼠标滚轮，被设计为可以左右倾斜，如此一来，用户只需左倾或右倾鼠标 滚轮，便可直接来进行屏幕的水平滚动。
请参阅图2A，其所显示为一传统的倾斜式滚轮鼠标示意图。该倾斜式 滚轮鼠标30主要包括 一左键32; —中键34; —右键36;以及一倾斜式滚轮38。该倾斜式滚轮鼠标30主要特征在于，当用户左倾该倾斜式滚轮38时， 该倾斜式滚轮鼠标30即输出一水平左移动作；而当用户右倾该倾斜式滚轮 38时，该倾斜式滚轮鼠标30即输出一水平右移动作。请参阅图2B，其所显示为图2A所示的倾斜式滚轮鼠标电路示意图。该倾斜式滚轮鼠标电路主要包括 一微控器40;该左中右按键单元22;该垂直移动滚轮单元24;以及一水平移动按键单元42。与图1B的差异在于，多 了一个水平移动按键单元42，其还包括 一左倾斜开关(LTB)以及一右倾斜 开关(RTB)，且该左倾斜开关(LTB)以及该右倾斜开关(RTB)其中一端各别连 接至该微控器40的左倾信号输入端402、右倾信号输入端404。该左倾斜开 关(LTB)以及该右倾斜开关(RTB)的另一端连接至该一电压源(Vcc)。也就是 说，当用户右倾该倾斜式滚轮38时，该倾斜式滚轮38会压按到该右倾斜开 关(RTB)使得该倾斜式滚轮鼠标30输出一水平右移动作；同理，当用户左倾 该倾斜式滚轮38时，该倾斜式滚轮38会压按到该左倾斜开关(LTB)使得该 倾斜式滚轮鼠标30输出一水平左移动作。如图2B所示，当用户左倾该倾斜式滚轮时，该左倾斜开关(LTB)将会导 通而输入一高电平信号至该微控器40的左倾信号输入端402，而该右倾斜开 关(RTB)将不会导通而输出一低电平信号至该微控器40的右倾信号输入端 404，此时微控器40可根据该左倾斜开关(LTB)和该右倾斜开关(RTB)所输入 的电平(l， O)来输出该水平左移动作。同样的，当用户右倾倾斜式滚轮时， 该右倾斜开关(RTB)将会导通而输入一高电平信号至该微控器40的右倾信号 输入端404，而该左倾斜开关(LTB)将不会导通而输入一低电平信号至该微控 器40的左倾信号输入端402，此时微控器40可根据该左倾斜开关(LTB)和该 右倾斜开关(RTB)所输入的电平(O， l)来输出该水平右移动作。显而易见的，为了增加鼠标水平左移动作和水平右移动作的功能，该微 控器40必须另外增加两个独立的I/O引脚，如此一来，将造成该微控器40 必须采用较大的封装，而较大的封装将会增加生产的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种倾斜式滚轮鼠标电路，使其在不增加微控器 I/O引脚的状况下，实现支持水平移动轴功能的倾斜式滚轮鼠标电路。本发明提出一种倾斜式滚轮鼠标电路，包括 一微控器，具有一第一输 入端、 一第二输入端、 一第三输入端，该微控器可根据该第一输入端、该第 二输入端、该第三输入端所接收信号的电平，分别输出相对应的一第一键按 下动作、 一第二键按下动作、 一第三键按下动作、 一水平左移动作以及一水 平右移动作； 一按键单元，具有一第一键开关、 一第二键开关以及一第三键 开关，该第一键开关、该第二键开关、该第三键开关的一端分别地连接至该 微控器的第一输入端、该第二输入端、该第三输入端，且该第一键开关、该 第二键开关以及该第三键开关可分别输出一第一电平信号或一第二电平信 号至相对应的该第一输入端、该第二输入端以及该第三输入端； 一水平移动按键单元，具有一第一水平移动开关以及一第二水平移动开关，该第一水平 移动开关和该第二水平移动开关可分别产生该第一电平信号或该第二电平信号；以及， 一控制电路，连接至该微控器以及该水平移动按键单元，其中 该控制电路可将该第一水平移动开关所输出的信号在一有效时间段内传送 至该微控器的该第一输入端和该第二输入端，且该控制电路可将该第二水平 移动开关所输出的信号在该有效时间段内传送至该微控器的该第二输入端 和该第三输入端。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，当该微控器的该第一输入端为该第一电 平，且该第二输入端及该第三输入端为该第二电平时，该微控器输出该第一 键按下动作；当该微控器的该第二输入端为该第一电平，且该第一输入端及 该第三输入端为该第二电平时，该微控器执行该第二键按下动作；当该微控 器的该第三输入端为该第一电平，且该第一输入端及该第二输入端为该第二 电平时，该微控器执行该第三键按下动作；当该微控器的第一输入端及第二 输入端为该第一电平，第三输入端为该第二电平，且该第一输入端与该第二 输入端接收到该第一电平信号的时间点差距小于该有效时间段时，该微控器 执行该水平左移动作；当该微控器的该第二输入端及该第三输入端为该第一 电平，该第一输入端为该第二电平，且该第二输入端与该第三输入端所接收 到该第一电平信号的时间点差距小于该有效时间段时，该微控器执行该水平 右移动作。
在该倾斜式滚轮鼠标电路中，当该微控器的第一输入端及第二输入端为 该第一电平，第三输入端为该第二电平，且该第一输入端与该第二输入端接 收到该第一电平信号的时间点差距大于该有效时间段时，该微控器执行该第 一键按下动作与该第二键按下动作；以及当该微控器的该第二输入端及该第 三输入端为该第一电平，该第一输入端为该第二电平，且该第二输入端与该 第三输入端所接收到该第一电平信号的时间点差距大于该有效时间段时，该 微控器执行该第二键按下动作与该第三键按下动作。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，该倾斜式滚轮鼠标电路还包括 一垂直移 动滚轮单元，连接至该微控器，该微控器根据该垂直移动滚轮单元的输出信 号执行一垂直上移动作或一垂直下移动作。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，该第一电平为一高电平，该第二电平为一 低电平。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，该控制电路还包括 一第一二极管、 一第 二二极管、 一第三二极管以及一第四二极管，其中该第一二极管和该第二二 极管的P极端共同连接至该第一水平移动开关其中一端，该第一二极管和该 第二二极管的N极端分别连接至该微控器的该第一输入端和该第二输入端， 该第三二极管和该第四二极管的P极端共同连接至该第二水平移动开关其中 一端，该第三二极管和第四二极管的N极端分别连接至该微控器的该第二输 入端和该第三输入端。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，该第一键开关为左键开关，该第二键开关 为中键开关，以及该第三键开关为右键开关。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，该第一水平移动开关为一左倾斜开关，以 及该第二水平移动开关为一右倾斜开关。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，该倾斜式滚轮鼠标为一激光鼠标。在该倾斜式滚轮鼠标电路中，该倾斜式滚轮鼠标为一光学鼠标。
图1A为一传统的滚轮鼠标示意图。图1B为图1A所示的滚轮鼠标电路示意图。图2A为一传统的倾斜式滚轮鼠标示意图。
图2B为图2A所示的倾斜式滚轮鼠标电路示意图。 图3为本发明的倾斜式滚轮鼠标电路示意图。并且，上述附图中的各附图标记说明如下10滚轮鼠标 12、 32左键14、 34 中键 16、 36右键18滚轮 20、 40、 50微控器22左中右按键单元 24垂直移动滚轮单元202、 502左键信号输入端204、 504中键信号输入端206、 506右键信号输入端 38倾斜式滚轮 402左倾信号输入端 52控制电路30倾斜式滚轮鼠标 42水平移动按键单元 404右倾信号输入端具体实施方式
本发明的倾斜式滚轮鼠标电路主要是利用一般鼠标左、中、右键给微控 制器的输入端，并联一控制电路产生复合按键的方式，并搭配微控器内的固 件(Firmware)来检测复合键动作，在不增加微控器I/O引脚的状况下，增加左 右倾斜功能，进而实现倾斜式滚轮鼠标左右移动轴功能。请参阅图3，其所显示为本发明的倾斜式滚轮鼠标电路示意图。该倾斜式滚轮鼠标电路主要包括 一微控器50;该左中右按键单元22;该垂直移动滚轮单元24;该水平移动按键单元42;以及一控制电路52。其中，该微 控器50还包括 一左键信号输入端502、 一中键信号输入端504、 一右键信 号输入端506。该左中右按键单元22的左键开关(LB)的其中一端连接至该微 控器50的左键信号输入端502;该左中右按键单元22的中键开关(MB)的其 中一端连接至该微控器50的中键信号输入端504;该左中右按键单元22的 右键开关(RB)的其中一端连接至该微控器50的右键信号输入端506。而左键 开关(LB)、中键开关(MB)、右键开关(RB)的另一端都连接至电压源(Vcc)。再者，左倾斜开关(LTB)与右倾斜开关(RTB)的第一端都连接至电压源 (Vcc)。而该控制电路52还包括 一第一二极管(D1)， 一第二二极管(D2)，
一第三二极管(D3)，以及一第四二极管(D4)。其中，该第一二极管(D1)和该 第二二极管(D2)的P极端共同连接至该水平移动按键单元42的左倾斜开关 (LTB)的第二端，该第一二极管(D1)和该第二二极管(D2)的N极端分别连接 至该微控器50的左键信号输入端502和中键信号输入端504。再者，该第三 二极管(D3)和该第四二极管(D4)的P极端共同连接至该水平移动按键单元42 的右倾斜开关(RTB)的第二端，该第三二极管(D3)和该第四二极管(D4)的N 极端分别连接至该微控器50的中键信号输入端504和右键信号输入端506。如图3所示，当用户左倾倾斜式鼠标滚轮时，该左倾斜开关(LTB)将会 导通而将一高电平信号经由该第一二极管(D1)和第二二极管(D2)，进而分别 输入至该微控器50的左键信号输入端502和中键信号输入端504，而该右倾 斜开关(RTB)将不会导通使得该微控器50的右键信号输入端506输入低电 平，此时微控器50可根据该左键信号输入端502、该中键信号输入端504、 该右键信号输入端506所接收的电平(1， 1， O)来执行该水平左移动作。同样的，当用户右倾倾斜式鼠标滚轮时，该右倾斜开关(RTB)将会导通 而将一高电平信号经由该第三二极管(D3)和第四二极管(D4)，进而分别输入 至该微控器50的中键信号输入端504和右键信号输入端506，而该左倾斜开 关(LTB)将不会导通使得该微控器50的左键信号输入端502输入低电平，此 时微控器50可根据该左键信号输入端502、该中键信号输入端504、该右键 信号输入端506所接收信号的电平(0， 1， l)来执行该水平右移动作。很明显地，压按右倾斜开关(RTB)与同时压按中键开关(MB)与右键开关 (RB)，微控制器都会收到(O， 1， l)的信号；同理，压按左倾斜开关(LTB)与 同时压按中键开关(MB)与左键开关(LB)，微控制器都会收到(l， 1， O)的信号。 为了避免此一情况的发生，此时可通过微控器固件内所定义的有效时间段来 作判定。一般来说，当用户同时按下二个按键，例如左键(LB)、中键(MB)时，微 控器50的左键信号输入端502和中键信号输入端504并无法精确地在同一 个时间点接收到高电平信号。也就是说，当用户同时按下左键(LB)、中键(MB) 时，微控器50的左键信号输入端502和中键信号输入端504接收到高电平 信号的时间会相差100ms以上。而当用户按下右倾斜开关(RTB)时，微控器 50的左键信号输入端502和中键信号输入端504几乎会同时接收到高电平信号。因此，根据本发明的实施例，例如利用10Hz的取样频率即可在每100ms 的有效时间段中取样该左键信号输入端502、 一中键信号输入端504、 一右 键信号输入端506上的信号电平。若是右键信号输入端506与中键信号输入 端504所接收到高电平信号的时间点差距大于该有效时间段时，则微控器固 件将可判断右键信号输入端506和中键信号输入端504所接收到的高电平信 号是分别来自左中右按键单元22的右键开关(RB)和中键开关(MB)，因此微 控制器50不会输出水平右移动作。反之，若是微控器50的右键信号输入端506和中键信号输入端504接 收到高电平信号而左键信号输入端502接收到低电平信号，且右键信号输入 端506所接收到的高电平信号的时间点和中键信号输入端504所接收到高电 平信号的时间点差距小于该有效时间段时，则微控器固件将可判断右键信号 输入端506和中键信号输入端504所接收到的高电平信号是来自控制电路52 的第三二极管(D3)和第四二极管(D4)，则微控器50将会输出水平右移动作。由以上可知，通过本发明的控制电路52并搭配微控器50内的固件，在 不增加微控器I/O引脚的状况下，可实现倾斜式滚轮鼠标的左右移动轴功能， 也就是说，利用本发明的控制电路52可使得光学鼠标或者激光鼠标具有左 右移动轴的功能。当然，本发明并不限于经由左键信号输入端502、中键信 号输入端504来实现水平左移动作，也即水平左移动作可经由左键信号输入 端502、中键信号输入端504、右键信号输入端506任一组I/O引脚来达成。 同样的，本发明并不限于经由中键信号输入端504、右键信号输入端506来 实现水平右移动作，也即水平右移动作可经由左键信号输入端502、中键信 号输入端504、右键信号输入端506任一组I/O引脚来达成。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例说明如上，然而其并非用以限定 本发明，所属领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围之内，当可 作各种更动与润饰，因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求书限定的 范围为准。
权利要求
1.一种倾斜式滚轮鼠标电路，包括一微控器，具有一第一输入端、一第二输入端、一第三输入端，该微控器可根据该第一输入端、该第二输入端、该第三输入端所接收信号的电平，分别输出相对应的一第一键按下动作、一第二键按下动作、一第三键按下动作、一水平左移动作以及一水平右移动作；一按键单元，具有一第一键开关、一第二键开关以及一第三键开关，该第一键开关、该第二键开关、该第三键开关的一端分别地连接至该微控器的第一输入端、该第二输入端、该第三输入端，且该第一键开关、该第二键开关以及该第三键开关可分别输出一第一电平信号或一第二电平信号至相对应的该第一输入端、该第二输入端以及该第三输入端；一水平移动按键单元，具有一第一水平移动开关以及一第二水平移动开关，该第一水平移动开关和该第二水平移动开关可分别产生该第一电平信号或该第二电平信号；以及一控制电路，连接至该微控器以及该水平移动按键单元，其中该控制电路可将该第一水平移动开关所输出的信号在一有效时间段内传送至该微控器的该第一输入端和该第二输入端，且该控制电路可将该第二水平移动开关所输出的信号在该有效时间段内传送至该微控器的该第二输入端和该第三输入端。
2. 如权利要求1所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中，当该微控器的该第一输入端为该第一电平，且该第二输入端及该第三输入端为该第二电平时，该微控器输出该第一键按下动作；当该微控器的该第二输入端为该第一电平，且该第一输入端及该第三输入端为该第二电平时，该微控器执行该第二键按下动作；当该微控器的该第三输入端为该第一电平，且该第一输入端及该第二输入端为该第二电平时，该微控器执行该第三键按下动作；当该微控器的第一输入端及第二输入端为该第一电平，第三输入端为该第二电平，且该第一输入端与该第二输入端接收到该第一电平信号的时间点差距小于该有效时间段时，该微控器执行该水平左移动作；当该微控器的该第二输入端及该第三输入端为该第一电平，该第一输入端为该第二电平，且该第二输入 端与该第三输入端所接收到该第一电平信号的时间点差距小于该有效时间 段时，该微控器执行该水平右移动作。
3. 如权利要求2所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中，当该微控器的第一 输入端及第二输入端为该第一电平，第三输入端为该第二电平，且该第一输 入端与该第二输入端接收到该第一电平信号的时间点差距大于该有效时间段时，该微控器执行该第一键按下动作与该第二键按下动作；以及当该微控 器的该第二输入端及该第三输入端为该第一电平，该第一输入端为该第二电 平，且该第二输入端与该第三输入端所接收到该第一电平信号的时间点差距 大于该有效时间段时，该微控器执行该第二键按下动作与该第三键按下动 作。
4. 如权利要求1所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中该倾斜式滚轮鼠标电路还包括一垂直移动滚轮单元，连接至该微控器，该微控器根据该垂直移动滚轮 单元的输出信号执行一垂直上移动作或一垂直下移动作。
5. 如权利要求1所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中该第一电平为一高电平，该第二电平为一低电平。
6. 如权利要求5所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中该控制电路还包括一第一二极管、 一第二二极管、 一第三二极管以及一第四二极管，其中该第 一二极管和该第二二极管的p极端共同连接至该第一水平移动开关其中一端，该第一二极管和该第二二极管的N极端分别连接至该微控器的该第一输入端和该第二输入端，该第三二极管和该第四二极管的p极端共同连接至该第二水平移动开关其中一端，该第三二极管和第四二极管的N极端分别连接 至该微控器的该第二输入端和该第三输入端。
7. 如权利要求1所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中该第一键开关为左键 开关，该第二键开关为中键开关，以及该第三键开关为右键开关。
8. 如权利要求1所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中该第一水平移动开关 为一左倾斜开关，以及该第二水平移动开关为一右倾斜开关。
9. 如权利要求1所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中该倾斜式滚轮鼠标为 一激光鼠标。
10. 如权利要求1所述的倾斜式滚轮鼠标电路，其中该倾斜式滚轮鼠标为一光学鼠标。
全文摘要
本发明涉及一种倾斜式滚轮鼠标电路，包括微控器，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端；按键单元，具有第一键开关、第二键开关以及第三键开关；水平移动按键单元，具有一第一水平移动开关以及一第二水平移动开关，该第一水平移动开关和该第二水平移动开关可分别产生该第一电平信号或该第二电平信号；和控制电路，连接至该微控器以及该水平移动按键单元，其中该控制电路可将该第一水平移动开关所输出的信号在一有效时间段内传送至该第一输入端和该第二输入端，且该控制电路可将该第二水平移动开关所输出的信号在该有效时间段内传送至该第二输入端和该第三输入端。本发明可降低倾斜式滚轮鼠标电路的制造成本以及缩小微控制器的封装面积。
文档编号G06F3/038GK101126966SQ20071015326
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者朱济群, 陈永志 申请人:凌阳创新科技股份有限公司