专利名称：一种便携式平板计算机多功能键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能键盘，特别涉及一种为便携式平板计算机提供通用串行总线接口扩展和有线网络接口并支持为平板式计算机充电的多功能键盘，属于计算机接口和控制技术领域。
背景技术：
随着计算机技术的发展，便携式平板计算机(俗称“平板电脑”)已经成为目前计算机发展的一个重要方向，其具有便携型好，续航时间长，功能强大，使用方便等优势，越来越受到人们的喜爱，成为普通计算机的一个重要补充。便携式平板计算机在设计上主要考虑便携性，所以在具体使用中有在许多局限性。便携式平板计算机通常使用触摸屏进行控制，文字输入是通过显示在屏幕上的虚拟键盘来实现，由于虚拟键盘本身要占据显示面积，且操作手感不佳，显然只能适用于少量文字输入的场合，如果需要进行输入大量信息和文字，则多有不便。便携式平板计算机通常使用无线网络访问互联网，在没有无线网络覆盖而只有有线网络的地区，则无法访问互联网。考虑到扩展性，便携式平板计算机通常支持通用串行总线接口，但是考虑到体积，一般只提供 1个接口，且由于自身功耗的限制，通常不支持大功耗通用串行总线设备，如移动硬盘等。便携式平板计算机通常使用电池供电，因此便携式平板计算机的通用串行总线接口通常用于为电池充电，因为在使用通用串行总线外部设备时，无法进行充电。为了解决上述问题，有必要设计一种便携式平板计算机专用的外置设备，实现键盘控制，有线网络、通用串行总线接口扩展和充电等功能。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种便携式平板计算机多功能键盘，所述键盘包括主键盘、前面板、副印刷电路板、主印刷电路板、后面板、电池和电池盖；其特征在于所述副印刷电路板设置于所述前面板的下方，包括一个与所述便携式平板计算机相连的上行通用串行总线接口以及与电源适配器相连接的电源适配器输入接口 ；与所述副印刷电路板相连接的所述主印刷电路板上设置有一个通用串行总线模拟开关、一个带通用串行接口的键盘控制器、一个通用串行总线集线器、一个带通用串行总线接口的以太网控制器、两个下行通用串行总线接口、一个电源适配器输入接口。所述主印刷电路板上还设置有键盘大小写指示、以太网接口、以太网连接指示、 供电模块、电池、电池电量指示、充电模块、充电指示灯。所述前面板上设置有拨动开关和导光柱。通过本实用新型实现为便携式平板计算机提供键盘控制，有线网络接口、通用串行总线接口扩展和充电等功能。
为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘的电路结构图；图2为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘的外观图；图中a主视图； b后视图；c俯视图；d仰视图；e左视图；f右视图；g立体图。图3为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘机械结构图；图4为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘的实际电路结构图。
具体实施方式
本实用新型提供一种便携式平板计算机多功能键盘，为便携式平板计算机提供键盘控制，有线网络接口、通用串行总线接口扩展和充电等功能。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。本实用新型硬件规格如下(1)标准 101/102 键盘。(2) 一个连接便携式平板计算机的通用串行总线接口。(3)两个连接其它外置设备的通用串行总线接口。(4) 一个用于有线网络连接的以太网接口。(5) —个电池接口，支持手机用锂电池。(6) 一个电源适配器接口。(7) 一个电源开关。(8)四颗LED指示灯电池电量指示(红色)，电池充电指示(红绿双色)，以太网连接指示(绿色)，键盘大小写指示(绿色)如图1所示，为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘的电路结构图，下面结合图1对各部分进行具体说明上行通用串行总线接口 101 连接便携式平板计算机。通用串行总线模拟开关102 根据是否外接电源适配器115或电池112来决定带通用串行总线接口的键盘控制器103的连接，如外接电源适配器115或电池112，将带通用串行总线接口的键盘控制器103连接至通用串行总线集线器106，否则，连接至上行通用串行总线接口 101。带通用串行接口的键盘控制器103 用于对键盘104的按键信号进行编码，并通过通用串行总线进行传输。键盘104 标准101/102键盘。键盘大小写指示105 绿色LED灯，当键盘104大写启动后，绿灯亮，否则，绿灯灭。通用串行总线集线器106 当便携式平板计算机连接至上行通用串行总线接口 101，且电源适配器115或电池112连接上时，用于将便携式平板计算机的通用串行总线接口扩展为多个通用串行总线接口，便于同时使用多个通用串行总线设备。带通用串行总线接口的以太网控制器107 用于通过通用串行总线实现以太网连接。以太网接口 108 标准RJ45接口。以太网连接指示109 绿色LED灯，当以太网连接上，绿灯亮，否则，绿灯灭。下行通用串行总线接口 AllO 用于连接其它外部通用串行总线设备。下行通用串行总线接口 Bill 用于连接其它外部通用串行总线设备。供电模块112 用于将电池112或者电源适配器115的输入电压转换为各模块所需的电压，并按照设备接入情况对各设备的供电电流进行控制。电池113 聚合物锂离子电池，用于在没有连接电源适配器115的情况下进行供 H1^ ο电池电量指示114 绿色LED灯，随着电池电量减少，灯的亮度降低，直至电池停止供电后熄灭。充电模块115 在连接上电源适配器117时，用于对电池113进行充电。充电指示116 红绿双色LED灯，当充电进行时绿灯亮，电池充满时，红灯亮。电源适配器输入接口 117 用于外接电源适配器，为电池113充电并通过供电模块 112为各个功能模块提供电源。电源开关118 用于控制供电模块112是否工作当关闭时，供电模块112停止工作，电池113和电源适配器117均无法为各功能模块提供电源；当开启时，供电模块112正常工作，电池113和电源适配器117均可为各功能模块提供电源；下面结合具体实施例对本实用新型的功能进行详细说明实施例一，电源开关118开启，已通过上行通用串行总线接口 101连接便携式平板计算机，也称为“连机模式”。当未安装电池113且未连接电源适配器117时，通用串行总线模拟开关102将带通用串行总线接口的键盘控制器103连接至上行通用串行总线接口 101，由便携式平板计算机通过上行通用串行总线接口 101为键盘104和键盘大小写指示105提供电源，其它功能模块不供电，在此种情况下，只有键盘功能可以使用，其它功能无法使用。当已安装电池113但未连接电源适配器117时，电池113通过供电模块112向各功能模块提供电源，此时所有功能均可使用，下行通用串行总线接口 Al 10和下行通用串行总线接口 Bill分别可以支持最高700mA的供电电流，可以连接大功率外部通用串行总线设备，如移动硬盘。当已连接电源适配器117但未安装电池113时，电源适配器117通过供电模块112 向各功能模块提供电源，可以使用情况1. 2下所描述所有功能。此外，还可以通过上行通用串行总线接口 101为便携式平板计算机提供电源当未通过下行通用串行总线接口 AllO和下行通用串行总线接口 Bill连接外部通用串行总线设备时，可以为便携式平板计算机提供1200mA电流；当下行通用串行总线接口 AllO或下行通用串行总线接口 Bill有连接一个外部通用串行总线设备时，可以为便携式平板计算机提供600mA电流；当下行通用串行总线接口 AllO和下行通用串行总线接口 Bill均连接有外部通用串行总线设备时，提供为便携式平板计算机提供电流。
5[0050]当已连接电源适配器117且已安装电池113时，电源适配器117通过供电模块112 向各功能模块提供电源，可以使用情况1. 2下所描述所有功能。在电池113电量充满的情况下，可以通过上行通用串行总线接口 101为便携式平板计算机提供电源，和情况1.3所描述的功能类似。当电池113电量未满时，电源适配器117停止通过上行通用串行总线接口 101为便携式平板计算机提供电源，而是通过充电模块115给电池113充电，当未通过下行通用串行总线接口 AllO和下行通用串行总线接口 Bill连接外部通用串行总线设备时，可以为电池113提供300mA充电电流；当下行通用串行总线接口 Al 10或下行通用串行总线接口 Bill有连接一个外部通用串行总线设备时，可以为电池113提供150mA充电电流；当下行通用串行总线接口 Al 10和下行通用串行总线接口 Bl 11均连接有外部通用串行总线设备时，停止为电池113充电。实施例二，电源开关118开启，未通过上行通用串行总线接口 101连接便携式平板计算机，也称为“脱机模式”。当已安装电池113但未连接电源适配器117时，电池113通过供电模块112为各功能模块提供电源，由于处于“脱机模式”，键盘和以太网功能无法使用，但是可以通过下行通用串行总线接口 AllO和下行通用串行总线接口 Bill为外部通用串行总线设备充电， 最高可以提供750mA电流。当已连接电源适配器117时，电源适配器117通过供电模块112为各功能模块提供电源，可以使用情况2. 1下所描述的功能。此外，电源适配器117可以通过充电模块115 给电池113充电，当未通过下行通用串行总线接口 AllO和下行通用串行总线接口 Bill连接外部通用串行总线设备时，可以为电池113提供300mA充电电流；当下行通用串行总线接口 AllO或下行通用串行总线接口 Bill有连接一个外部通用串行总线设备时，可以为电池 113提供150mA充电电流；当下行通用串行总线接口 AllO和下行通用串行总线接口 Bill均连接有外部通用串行总线设备时，停止为电池113充电。实施例三，电源开关118关闭，也称为“关机模式”。已通过上行通用串行总线接口 101连接便携式平板计算机时，此时和情况1. 1类似，实现功能一样，不再赘述。已连接电源适配器117且已安装电池113时，电源适配器117可以通过充电模块 115为电池113充电，充电电流为1000mA。如图2所示，为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘的外观图。如图3所示，为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘机械结构图。各机械部分功能描述如下键盘301 信息及文字输入，对应图1中的104。前面板302 组装保护件。副印刷电路板303 控制电路，对应图1中的101和117。主印刷电路板304 控制电路，对应图1中的102，103，105，106，107，108，109，110， 111，112，114，115，116，117。后面板305 组装保护件。电池306 提供电源，对应图1中的113。电池盖307 组装保护件。[0067]拨动开关308 电源开关，对应图1中的118。导光柱309 用于将图1中的105，109，114，116的灯光导至前面板。如图4所示，为本实用新型一种便携式平板计算机多功能键盘的实际电路结构图。实际电路各部分详细介绍如下USB Device Port 401 上行通用串行总线接口，用于连接便携式平板计算机。SGM7222YWQ10/TR 402 通用串行总线模拟开关，输入端连接HT82B40R 403，输出端分别连接 USB Device Port 401 和 LAN9513-JZX 406，根据 BL9193-33ABPRN 419 的输出电压来决定输入端连接到哪个输出端，若BL9193-33ABPRN 419输出电压为高，则将 HT82B40R 403 连接至 LAN9513-JZX 406，否则连接至 USB Device Port 401。HT82B40R 403 带通用串行总线接口的键盘控制器，用于将键盘的控制信号转为通过通用串行总线传输。Keyboard 404 标准 101/102 键盘LED 405 大小写指示灯，受HT82B40R 403控制，当键盘大写状态时，绿灯亮。LAN9513-JZX 406 带以太网控制器的通用串行总线集线器，可以实现将一个通用串行总线接口扩展为三个通用串行总线接口和一个以太网接口。HR601680 407 以太网变压器，用于进行电平转换，驱动以太网接口。RJ45 Port 408 以太网接口。LED 409 以太网连接指示，当以太网接口有连接时，绿灯亮。USB Host Port A 410 下行通用串行总线接口，用于连接外部通用串行总线设备。USB Host Port B 411 下行通用串行总线接口，用于连接外部通用串行总线设备。RT9297GQW 412-1 电源芯片，输出电压为5V，用于驱动各个通用串行总线设备。FPF2165 412_2 限流芯片，用于限制通用串行接口的输出最大电流。BL9193-33ABPRN 412-3 电源芯片，输出电压为3. 3V，用于驱动各内部芯片。Battery 413 聚合物锂离子电池。LED 414 电量指示灯，受Battery 413控制，随着电池输出电压降低而变暗，直至电量耗尽，电池停止输出，绿灯灭。MCP73833-BZI/MF 415 电池充电管理芯片，对充电电压和电流进行管理。LED 416 充电指示灯，充电时绿灯亮，充满时红灯亮，受MCP73833-BZI/MF 415控制。DC In 417 电源适配器输入接口，用于外接电源适配器。Switch 418 拨动开关，控制 DC In 417 和 Battery 413 的输出。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种便携式平板计算机多功能键盘，所述键盘包括主键盘、前面板、副印刷电路板、主印刷电路板、后面板、电池和电池盖；其特征在于所述副印刷电路板设置于所述前面板的下方，包括一个与所述便携式平板计算机相连的上行通用串行总线接口以及与电源适配器相连接的电源适配器输入接口 ；与所述副印刷电路板相连接的所述主印刷电路板上设置有一个通用串行总线模拟开关、一个带通用串行接口的键盘控制器、一个通用串行总线集线器、一个带通用串行总线接口的以太网控制器、两个下行通用串行总线接口、一个电源适配器输入接口。
2.如权利要求1所述一种便携式平板计算机多功能键盘，其特征在于，所述主印刷电路板上还设置有键盘大小写指示、以太网接口、以太网连接指示、供电模块、电池、电池电量指示、充电模块、充电指示灯。
3.如权利要求1所述一种便携式平板计算机多功能键盘，其特征在于，所述前面板上设置有拨动开关和导光柱。
4.如权利要求1所述一种便携式平板计算机多功能键盘，其特征在于，所述通用串行总线模拟开关根据是否外接电源适配器或电池来决定带通用串行总线接口的键盘控制器的连接。
5.如权利要求1所述一种便携式平板计算机多功能键盘，其特征在于，当所述便携式平板计算机连接至所述上行通用串行总线接口，且电源适配器或电池连接上时，用于将便携式平板计算机的通用串行总线接口扩展为多个通用串行总线接口，便于同时使用多个通用串行总线设备。
专利摘要本实施例公开了一种便携式平板计算机多功能键盘，所述键盘包括主键盘、前面板、副印刷电路板、主印刷电路板、后面板、电池和电池盖；其特征在于所述副印刷电路板设置于所述前面板的下方，包括一个与所述便携式平板计算机相连的上行通用串行总线接口以及与电源适配器相连接的电源适配器输入接口；与所述副印刷电路板相连接的所述主印刷电路板上设置有一个通用串行总线模拟开关、一个带通用串行接口的键盘控制器、一个通用串行总线集线器、一个带通用串行总线接口的以太网控制器、两个下行通用串行总线接口、一个电源适配器输入接口。通过本实施例，为便携式平板计算机提供键盘控制，有线网络接口、通用串行总线接口扩展和充电等功能。
文档编号G06F3/02GK202171780SQ20112019962
公开日2012年3月21日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者文斐, 高华玲, 黄为为 申请人:合肥华恒电子科技有限责任公司