键盘模块的制作方法
【专利摘要】一种键盘模块，包括相互连接的感应模块和信号处理电路，其中，感应模块包括由压电薄膜制成的按键，信号处理电路包括放大器，感应模块感应用户按键操作，生成感应信号，向信号处理电路发送所述感应信号，信号处理电路接收并处理感应信号，输出处理后的感应信号。由于感应电路是通过压电薄膜直接将用户的按键操作转化为电信号的，所以不存在普通薄膜按键使用时间长久出现导电银浆、导电碳浆或导电胶损坏和老化的问题，确保了工作的稳定性，另外感应模块将用户的按键操作准确感应为感应信号后，还经过信号处理电路才输出，信号处理电路能够对感应信号进行信号的处理，经过信号处理电路处理后的感应信号得到了加强，能够更好的抵抗外界干扰。
【专利说明】键盘模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及键盘按键【技术领域】，特别是涉及键盘模块。
【背景技术】
[0002]目前很多工业控制设备、消费类电子产品上所使用的键盘模块主要采用以下三种 形式的按键或模块。单个轻触按键组合而成的矩阵式键盘、普通薄膜键盘模块、电容触摸按 键模块。
[0003]单个轻触按键组合而成的矩阵式键盘是利用轻触按键的按下导通、释放断开原理 来实现电路开关和信号输入的。它体积较大、操作不便、密封性差，容易老化和磨损。普通 薄膜键盘是由面板、上电路、隔离层、下电路四部分组成，利用上下电路板的触点闭合实现 开关功能。虽然体积轻巧、设计精美、外观新颖、密封性强、功能全面等优良特点，满足了工 业控制设备和消费类电子产品多功能、小型化、密集化、智能化的要求。但是普通薄膜按键 需要的按键力度比较大，容易导致内部的导电银浆、导电碳浆或导电胶损坏和老化，致使控 制按键接触不良和失灵。电容按键模块是一对相邻电极在电极之间有很小的电容，当一个 导体接近两个电极时在电极与导体之间会产生一个耦合电容，检测该耦合电容的变化即可 判断开关。电容触摸是一种感应式按键，具有不怕磨损、不受温湿度影响、防水保护和成本 低廉等优点。但电容按键对制作工艺和环境的要求很高，且易受外界干扰。
实用新型内容
[0004]基于此，有必要针对一般键盘模块工作稳定差、易受外界干扰的问题，提供一种结 构简单、工作稳定性良好且抗干扰能力强的键盘模块。
[0005]一种键盘模块，包括相互连接的感应模块和信号处理电路，其中，所述感应模块包 括由压电薄膜制成的按键，所述信号处理电路包括放大器；
[0006]所述感应模块感应用户按键操作，生成感应信号，向所述信号处理电路发送所述 感应信号，所述信号处理电路接收所述感应信号，并对所述感应信号进行放大处理，输出放 大处理后的感应信号。
[0007]在其中一个实施例中，所述键盘模块还包括控制模块，所述控制模块与所述信号 处理电路连接，所述控制模块接收所述放大处理后的感应信号，并根据所述放大处理后的 感应信号输出控制信号。
[0008]在其中一个实施例中，所述按键由3?5层所述压电薄膜叠层制成。
[0009]在其中一个实施例中，所述信号处理电路还包括电压比较器和双向稳压二极管， 所述放大器、所述电压比较器和所述双向稳压二极管依次连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述感应模块还包括键盘面板，所述按键成矩阵式排布于 所述键盘面板，所述按键与所述键盘面板形成矩阵式键盘。
[0011]在其中一个实施例中，所述矩阵式键盘的行与列上的所述按键数量相等，所述按 键的外形为圆形。[0012]在其中一个实施例中，所述压电薄膜为聚丙烯高分子薄膜。
[0013]上述键盘模块，包括相互连接的感应电路和信号处理电路，感应电路包括由一层或者多层压电薄膜制成的按键，信号处理电路包括放大器。其中，放大器用于将压电薄膜所输出的电压进行放大，排除按键的电容对输出信号的影响。当用户做出按键操作时，压电薄膜将用户的按键操作准确转化为电信号，即生成感应信号，感应信号传输到信号处理电路中，被放大器进行放大处理，排除按键的电容对输出信号的影响，由于感应电路是通过压电薄膜直接将用户的按键操作转化为电信号的，所以不存在普通薄膜按键使用时间长久出现导电银浆、导电碳浆或导电胶损坏和老化的问题，确保了上述键盘模块工作的稳定性，另外信号处理电路中的放大器能够对感应信号进行放大处理，能够更好的抵抗外界信号的干扰，也更容易被与上述键盘模块连接的设备捕捉、利用。综上所述，上述键盘模块是一种结构简单、工作稳定性好且能够抵抗外界干扰的键盘模块。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为所述键盘模块第一个实施例的结构示意图；
[0015]图2为所述键盘模块中感应模块的其中一个实施例的结构示意图；
[0016]图3为所述键盘模块第二个实施例的结构示意图；
[0017]图4为所述键盘模块其中一个实施例的电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1、图2和图4所示，一种键盘模块，包括相互连接的感应模块100和信号处理电路200，其中，所述感应模块100包括由压电薄膜制成的按键120，所述信号处理电路200包括放大器220 ；
[0019]所述感应模块100感应用户按键操作，生成感应信号，向所述信号处理电路200发送所述感应信号，所述信号处理电路200接收所述感应信号，并对所述感应信号进行放大处理，输出放大处理后的感应信号。
[0020]压电薄膜是一种高分子传感材料，能相对于压力或者拉伸力的变化输出电压信号，是一种高效可靠、成本低的传感器。信号处理电路用于对感应信号进行放大处理，输出放大处理后的感应信号。对感应信号进行放大处理可以避免出现感应信号过小不易被外部设备捕捉、利用的情况，对感应信号进行滤波、整波处理可以排除外界信号的干扰，使输出的感应信号更加准确，增强上述键盘模块抵抗外接干扰的能力，确保其工作的稳定性与准确性。
[0021]上述键盘模块，包括相互连接的感应电路100和信号处理电路200，感应电路包括由一层或者多层压电薄膜制成的按键120,信号处理电路包括放大器220,其中，放大器220用于将压电薄膜所输出的电压进行放大，排除按键的电容对输出信号的影响。当用户做出按键操作时，压电薄膜将用户的按键操作准确转化为电信号，即生成感应信号，感应信号传输到信号处理电路200中，被放大器220进行放大处理，排除按键的电容对输出信号的影响，由于感应电路100是通过压电薄膜直接将用户的按键操作转化为电信号的，所以不存在普通薄膜按键使用时间长久出现导电银浆、导电碳浆或导电胶损坏和老化的问题，确保了上述键盘模块工作的稳定性，另外信号处理电路200中的放大器220能够对感应信号进行放大处理，能够更好的抵抗外界信号的干扰，也更容易被与上述键盘模块连接的设备捕 捉、利用。综上所述，上述键盘模块是一种结构简单、工作稳定性好且能够抵抗外界干扰的 键盘模块。
[0022]如图3所示，在其中一个实施例中，所述键盘模块还包括控制模块300，所述控制 模块300与所述信号处理电路200连接，所述控制模块300接收所述放大处理后的感应信 号，并根据所述放大处理后的感应信号输出控制信号。
[0023]非必要的，所述键盘模块还包括有控制模块，控制模块中加载有预设的编码程序， 编码程序对每一个按键都进行编码，这个预设的编码程序可以根据使用使用的需求进行更 新，也可以根据用户自身的喜好进行设计、加载。控制模块根据预设的编码程序处理接收到 的放大处理后的感应信号，得到控制信号，之后再输出控制信号到外部设备，从而实现外部 设备对用户当前按键操作的响应。
[0024]在其中一个实施例中，所述按键由3?5层所述压电薄膜叠层制成。
[0025]单个按键可以采用单层的压电薄膜制作工艺，也可以是叠层的压电薄膜制作工 艺，为了增强压电薄膜按键产生的压电电荷电量和提升按键的电流强度以及增加按键的耐 用强度，最好采用叠层薄膜制作的按键。当按下某一个按键时，压电薄膜发生压电效应，产 生电荷电量。单层薄膜产生的电压约为2.2mV/Pa,五层薄膜产生的电压约为10.5mV/Pa,输 出电压大小与薄膜的层数、压力大小几乎成正比例关系。虽然多层可以增强输出电压，但层 数太多会造成按键的凸起，所以压电薄膜层数一般在3?5层为佳。按键由3?5层所述 压电薄膜叠层制成既能有效增强输出电压，确保感应信号正常输出，另外也不会造成按键 的过渡凸起影响整个键盘模块的结构。
[0026]如图4所示，在其中一个实施例中，所述信号处理电路200还包括电压比较器240 和双向稳压二极管260，所述放大器220、所述电压比较器240和所述双向稳压二极管260 依次连接。
[0027]放大器的作用是将压电薄膜所输出的电压进行放大，排除按键的电容对输出信号 的影响。放大器有动态力电荷放大器、准静态力电荷放大器、多按键电荷放大器等形式。这 些都可以根据上述键盘模块实际使用的环境进行选择配置。电压比较电路的作用是对压电 薄膜所输出的电压进行模数转换和波形整形，输出端加双向稳压二极管来进行限压保护作 用，保护。信号处理电路能够对感应信号进行放大、对波形进行整形排除外界信号对感应信 号的干扰，确保感应信号更好、更完整被其他设备捕捉、处理，提升了上述键盘模块工作的 准确性和稳定性。
[0028]如图2所示，在其中一个实施例中，所述感应模块100还包括键盘面板140，所述按 键成矩阵式排布于所述键盘面板140，所述按键与所述键盘面板140形成矩阵式键盘。
[0029]这里说的矩阵式一般有2X2、2X4、3X3、3X4、4X4等不同形式，可以根据上述 键盘模块实际使用的需求进行调整设置。按键成矩阵式排布在键盘面板，有利于用户点触 不同的按键，能有效增强上述键盘模块的人性化和用户体验。
[0030]在其中一个实施例中，所述矩阵式键盘的行与列上的所述按键数量相等，所述按 键的外形为圆形。
[0031]所述矩阵式键盘的行与列上的所述按键数量相等，符合多人对键盘按键的习惯， 能够进一步提升上述键盘模块的人性化和用户体验，满足用户的使用需求。按键设置的外形设置为圆形，是仿人体工程学设置的，便于用户点击按键，带来良好的用户体验。
[0032]在其中一个实施例中，所述压电薄膜为聚丙烯高分子薄膜。
[0033]聚丙烯高分子薄膜具体高效、可靠和成本低廉的特点。
[0034]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种键盘模块，其特征在于，包括相互连接的感应模块和信号处理电路，其中，所述感应模块包括由压电薄膜制成的按键，所述信号处理电路包括放大器； 所述感应模块感应用户按键操作，生成感应信号，向所述信号处理电路发送所述感应信号，所述信号处理电路接收所述感应信号，并对所述感应信号进行放大处理，输出放大处理后的感应信号。
2.根据权利要求1所述的键盘模块，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块与所述信号处理电路连接，所述控制模块接收所述放大处理后的感应信号，并根据所述放大处理后的感应信号输出控制信号。
3.根据权利要求1或2所述的键盘模块，其特征在于，所述按键由3?5层所述压电薄膜叠层制成。
4.根据权利要求1或2所述的键盘模块，其特征在于，所述信号处理电路还包括电压比较器和双向稳压二极管，所述放大器、所述电压比较器和所述双向稳压二极管依次连接。
5.根据权利要求1或2所述的键盘模块，其特征在于，所述感应模块还包括键盘面板，所述按键成矩阵式排布于所述键盘面板，所述按键与所述键盘面板形成矩阵式键盘。
6.根据权利要求5所述的键盘模块，其特征在于，所述矩阵式键盘的行与列上的所述按键数量相等，所述按键的外形为圆形。
7.根据权利要求1或2所述的键盘模块，其特征在于，所述压电薄膜为聚丙烯高分子薄膜。
【文档编号】G06F3/02GK203444417SQ201320440616
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】彭云坚, 张煜 申请人:深圳市豪恩声学股份有限公司