一种集成式的触摸键盘的制作方法
【专利摘要】一种集成式的触摸键盘，属于办公用具【技术领域】，是提出一种新措施，根除键盘的机械形式，对键盘进行彻底的创新，由键盘按键，触摸信号放大线路，键盘中的控制线路，按键盘骨架共同组成一种触摸式电脑键盘，键盘中的每个按键对应一个制成集成式的触摸信号放大线路，每个触摸信号放大线路的输出都连接键盘中的控制线路，当手接触按键，产生的触摸信号经过触摸信号放大线路放大后，可靠的激励键盘中的控制线路，将键盘按键、按键所对应的制成集成式的触摸电子线路与控制线路一起装进按键盘骨架中，实施后无机械按键，克服了卡键、按键不灵敏等缺点，将电脑键盘提高到一个新的质量水平。
【专利说明】一种集成式的触摸键盘
【技术领域】
[0001]属于办公用具【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电脑在当今的作用，是十分重要的而不可替代的。它已经步入广大办公场所，与亿万家庭。处理文档需要它，通过上网了解世界也必需要它，与外界联系也需要它，特别是在当今信息化的今天，它的作用，越来越明显。
[0003]一台优秀的电脑，除了配置好以处，它的键盘、鼠标也要好才符合，再如今用的键盘都是机械形式，像打字时，将需要用到的按键向下按，不需要，按键自行恢复，这种键盘的好处是成本低，缺点是，容易卡键，即是按键不用时无法复归；反应迟钝，灵敏度低，即是按键需要用力按才能有反应，无论遇到哪种情况，都会给人带来不便，特别是在处理文档时，一旦卡键，键按下后就不会向上弹出复归，这时显示屏上就会出现“乱动”，显示屏上的字标就会迅速向一个方向运动，将文档变成一种很紊乱的情况，人们用着不舒服，工作起来也不顺心，给人们造成了很大的不便。
[0004]要彻底根除这种情况，只能根除键盘这种机械结构，需要对键盘进行彻底的创新，既不用这样的机械按键结构，也不用这种简单的开关方式。因而涉及的地方多，需要解决多种技术难题。
【发明内容】
[0005]本实用新型的主要目的是提出一种新措施，根除键盘的机械形式，对键盘进行彻底的创新，形成一种触摸式电脑键盘，克服了卡键、按键不灵敏等问题，将电脑键盘提高到一个新的质量水平。
[0006]本发明采用的技术方案是:
[0007]1、一种集成式的触摸键盘由键盘按键，触摸信号放大线路，键盘中的控制线路，按键盘骨架共同组成。
[0008]其中:键盘按键的引出线连接触摸信号放大线路中。
[0009]信号整形放大电路由放大电路、电子开关电路、电子继电器组成。
[0010]放大电路由运算放大器与第一反相器、第二反相器组成。
[0011]运算放大器的同相端连接键盘按键引出线，运算放大器的反相端与运算放大器的输出端相接，运算放大器的输出端接第一反相器的输入端。
[0012]第一反相器的输出端与第二反相器的输输入端相接，第二反相器的输出端即是放大电路的输出，连接电子开关电路的输入，第一反相器输入端与输出端连接一个灵敏度调整电阻，第二反相器的输入端与输出端连接第二个灵敏度调整电阻。
[0013]电子开关电路由NPN三极管与PNP三极管组成:NPN三极管的基极即是电子开关电路的输入，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极与PNP三极管的基极之间接一个电阻，PNP三极管的发射极接电源，PNP三极管的集电极即是电子开关电路的输出，连接电子继电器的控制端，电子继电器的其余两触点即是触摸信号放大线路的输出，连接键盘中的控制线路。
[0014]所有的电路运用集成工艺，放进触摸式按键盘骨架中。
[0015]2、运算放大器是LM324，反相器选用⑶4069，电子继电器是双向模拟开关⑶4066。
[0016]3、运算放大器的同相端连接运算放大器的灵敏度调整电阻到地。
[0017]4、键盘中的每个按键分别连接一个触摸信号放大线路，每个触摸信号放大线路都制成集成式。
[0018]5、每个按键连接的触摸信号放大线路都制成集成式，每个触摸信号放大线路中的灵敏度调整电阻都单独焊出，不在集成式之内。
[0019]现对本发明的各技术措施的意义，具体情况进一步解释如下:
[0020]一、触摸信号放大线路的说明:
[0021]当手接触键盘按键，触摸信号进入放大电路、电子开关电路，最后启动电子继电器，成功激励键盘中的控制线路。
[0022]1、运算放大级，具有很大的放大倍数，因此当手接触按键后，其信号经过运算放大级的放大，触发电子开关电路，启动电子继电器(图1中的18)，最后成功激励按键盘中的控制线路。运算放大级具有优秀的性能，产生预警示灵敏可靠。与分立元件的放大电路相比，线路更简单，调整更方便，性能更强。
[0023]2、放大电路由两个反相器串联而成，增强整形与放大能力，由于反相器静态功耗极低，输入信号变化时，能自动过滤调解，所以输出的电压能得到保障，抗干扰能力强，减少延时，带负载能力强，所以当有了信号时，输出及时可靠。反相器的灵敏度很好调整，每个反相器都配了一个灵敏度调整电阻，其灵敏度电阻阻值大，灵敏度变低，阻值小，灵敏度升高，有很强的可调整性。
[0024]3、措施I中使用的电子继电器是双向模拟开关CD4066，当控制端加高电平时，开关导通，导通阻抗比较低，另外，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。消除了开关晶体管阈值电压随输入信号的变化，因此在整个工作信号范围内导通阻抗比较低。与单通道开关相比，具有输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范围内导通阻抗比较稳定等优点。当控制端加低电平时开关截止。模拟开关导通时，导通电阻为几十欧姆；模拟开关截止时，呈现很高的阻抗，可以成为开路。模拟开关可传输数字信号和模拟信号，可传输的模拟信号的上限频率为40MHz。双向模拟开关具备了功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等优点。
[0025]二、产生触摸按键形成通断的物理过程:
[0026]当手指接触对应的按键时，人体的触摸信号经过放大后，完全能激励电子继电器的线包并使之产生高位，这样结果是电子继电器线包对应的常开触点由常开转变为接通。由于常开触点的两端头，连接了原机械键盘对应按键开关所连接的两线端，所以采用手触摸接触时，与采用机械按键向下按的效果等同。反之，当手松贴按键时，或离开按键时，其触摸信号很弱，电子继电器断开，相当于机械按键向上恢复断开的效果。
[0027]三、将各电路制成集成式后做成的键盘，如同手机的触摸屏一样光滑，各个按键的分布还是与机械键盘一样，这样的好处是人们熟悉了这样的按键分布，不会因为不熟悉而感到生疏，还可以在触摸式键盘上贴上保护膜，防止灰尘。
[0028]本发明实施后，提升了防盗安全门的安全性能，突出的优点如下:
[0029]1、线路简单，能将微弱的触摸信号转化为可用的电信号，使用的反相器静态功耗极低，抗干扰能力强，输出的电压能得到保障，很容易制成集成电路。
[0030]2、电子继电器具备了功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等优点。
[0031]3、全触摸式，无机械按键，不存在卡键、按键迟钝等情况，而信号整形放大电路的灵敏度很好调整，所以触摸键灵敏度好。
[0032]4、键盘体积变小，特别是变得很薄，因为按键不需要向上复归的程序，因此可以节省按键向下的运动的距离。
[0033]5、键盘的寿命会提高，因为电脑盘内没有原产品按键所需要的“弹簧”，键盘清理方便。
[0034]6、好生产，因为所需的电子元件，无特殊要求，特别是每个单元做成集成化后就更简单，每个按键不会相互影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是触摸信号放大线路图。
[0036]图中:1、键盘中其中一个键的引出线；2、运算放大器的灵敏度调整电阻；3、运算放大器；4、运算放大器的同相端；5、运算放大器的反相端；6、反相器的第一个灵敏度调整电阻；7、第二个灵敏度调整电阻；8、第一个反相器；12、第二个反相器；13、NPN三极管；15、NPN三极管集电极与PNP三极管基极之间的电阻；17、PNP三极管；18、电子继电器；22、键盘中的控制线路。
[0037]图2是各部分装进按键盘机械键盘骨架的方框结构图。
[0038]图中:22、按键盘中的控制线路；30、按键盘中的按键；31、每个按键对应的制成集成式的触摸信号放大线路；32、按键盘。
【具体实施方式】
[0039]图1与图2描述了具体实施的一种方式。
[0040]一、选件:
[0041]运算放大器是LM324,反相器选用⑶4069,电子继电器是双向模拟开关⑶4066。
[0042]二、焊接:
[0043](一)、分离件的模拟焊接。
[0044]1、按照图1焊接触摸信号放大线路。
[0045]2、将按键盘的按键经过导线连接后连接对应的触摸信号放大线路。
[0046]3、将每个按键对应的触摸信号放大线路的输出连接在按键盘中的控制线路上。
[0047](二)触摸信号放大线路做成集成电路的处理法。
[0048]每个按键连接一个制成集成式的触摸信号放大线路，每个按键对应的制成集成式的触摸信号放大线路的输出连接按键盘中的控制线路，每个按键对应的触摸信号放大线路的灵敏度调整电阻应单独焊出，不在集成式之内。
[0049]三、调试。
[0050]调整灵敏度可调电阻，以调整放大电路的灵敏度。
[0051]四、安装:
[0052]将按键与集成后的触摸信号放大线路、按键盘中的控制线路一起装进触摸式按键盘机械键盘骨架。
【权利要求】
1.一种集成式的触摸键盘，其特征是:由键盘按键，触摸信号放大线路，键盘中的控制线路，按键盘骨架共同组成: 其中:键盘按键的引出线连接触摸信号放大线路中； 信号整形放大电路由放大电路、电子开关电路、电子继电器组成； 放大电路由运算放大器与第一反相器、第二反相器组成: 运算放大器的同相端连接键盘按键引出线，运算放大器的反相端与运算放大器的输出端相接，运算放大器的输出端接第一反相器的输入端； 第一反相器的输出端与第二反相器的输输入端相接，第二反相器的输出端即是放大电路的输出，连接电子开关电路的输入，第一反相器输入端与输出端连接一个灵敏度调整电阻，第二反相器的输入端与输出端连接第二个灵敏度调整电阻； 电子开关电路由NPN三极管与PNP三极管组成:NPN三极管的基极即是电子开关电路的输入，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极与PNP三极管的基极之间接一个电阻，PNP三极管的发射极接电源，PNP三极管的集电极即是电子开关电路的输出，连接电子继电器的控制端，电子继电器的其余两触点即是触摸信号放大线路的输出，连接键盘中的控制线路； 所有的电路运用集成工艺，放进触摸式按键盘骨架中。
2.根据权利要求1所述的一种集成式的触摸键盘，其特征是:运算放大器是LM324，反相器选用⑶4069,电子继电器是双向模拟开关⑶4066。
3.根据权利要求1所述的一种集成式的触摸键盘，其特征是:运算放大器的同相端连接运算放大器的灵敏度调整电阻到地。
4.根据权利要求1所述的一种集成式的触摸键盘,其特征是:键盘中的每个按键分别连接一个触摸信号放大线路，每个触摸信号放大线路都制成集成式。
5.根据权利要求1所述的一种集成式的触摸键盘，其特征是:每个按键连接的触摸信号放大线路都制成集成式，每个触摸信号放大线路中的灵敏度调整电阻都单独焊出，不在集成式之内。
【文档编号】G06F3/02GK204066019SQ201420503362
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】杨远敏, 宁永恭 申请人:重庆尊来科技有限责任公司