专利名称：三维式中文输入键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计算机外部设备技术领域，具体地指计算机中文输入键盘。
现有的计算机键盘多为标准化全编码键盘，其按键数量多达一百个左右，主要键区按英文打字机的字母排布布置，对操作者的指法要求较高，使用时手指需保持在键盘的第二排基准键位上，其它排的按键都是按与基准键的相对位置来记忆，击键后要回归基准键以便继续输入。因此操作者在进行西文字符输入时必须具备熟练的技能，且两手必须进行频繁的移动换位。而用西文键盘实现中文输入，则是根据汉字的形或音等进行编码，用相应的按键替代进行输入。操作者在熟悉西文键盘指法的基础上，还必须牢记汉字输入法编码与按键之间的对应关系，这就进一步增加了中文输入的难度，中文输入的速度也难以提高。
本实用新型的目的就是要提供一种按键数目少、操作规律性强、直观易学、输入效率高、可包含多种中文输入方式的三维式中文输入键盘。
为达到上述目的，本实用新型所设计的三维式中文输入键盘，包括键座键座上的按键、以及键座内部主要是由单片机构成的键盘控制器。键座上设有与其活动连接的上盖板，上盖板内设有多张可翻转到键座上来的活页式键义卡片，每张键义卡片的边缘设有一突出的标识翼片，各标识翼片的大小不同，每张键义卡片上印制有含字形构件符号或拼音符号的矩形方块，这些方块形成一个由行、列构成的阵列排布；相应地在键座的上部设有用于放置由上盖板内下翻过来的键义卡片的位置，在这个位置的边缘设有一排光电开关小孔，光电开关小孔与键义卡片的标识翼片呈对应遮挡关系；键座上的按键由一排行键组和一排列键组构成，布置在键座的下部，行键组中的每个按键都通过键座上的标示弧道与键义卡片中的每行一一对应，列键组中的每个按键则直接与键义卡片中的每列一一对应；键盘控制器根据所按下的行键、列键以及当前下翻的键义卡片这三方面的组合状况确定输入相应的字符代码。本实用新型这种以行和列的方式所确定的关系是一种二维关系，它是以少量固定的行键和少量固定的列键组合而成较多的键定义，在此基础上还包含有多张键义卡片，每张键义卡片上可以是以某一种中文输入法为主的键定义阵列排布，故称之为三维式中文输入键盘。其组合而成的键定义总数为行数×列数×键义卡片数，除可容纳多种中文输入方法外，还可以适当安排其他特殊字符键定义，例如开机所必须的操作的字符键定义。
本实用新型的优点在于所设计的少量行键和列键与键义卡片上的行、列一一对应，十分直观，容易记忆和掌握；其组合式的按键操作规律性极强，使用时无须手指频繁移位和回归基准键位的动作，便于盲打，输入速度大幅度提高，能适用于多种中文输入方式如五笔字形方法、汉语拼音方法等。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细的说明
图1为一种三维式中文输入键盘的结构示意图；图2为图1所示键盘的键盘控制器的电路结构示意图；图3为图1所示键盘的键义卡片之一，五笔字型输入法键义卡片。
图中所示的三维式中文输入键盘，具有键座2以及与其铰接的上盖板1，打开上盖板1，其内设有五张可翻转到键座2上来的活页式键义卡片3，每张键义卡片3的边缘设有一突出的标识翼片6，各标识翼片6的大小不同，每张键义卡片3上印刷有以某一种中文输入法为主的、由行、列构成的键定义阵列排布。相应地在键座2的上部设有用于放置由上盖板1内下翻过来的键义卡片3的位置4，在这个位置4的边缘设有五个光电开关小孔5，五个光电开关小孔5与五张键义卡片3的五个标识翼片6呈对应遮挡关系。键座2上的按键主要由一排行键组8和一排列键组9构成，错位布置在键座2的下部，以便盲打时容易区分行、列按键的位置。行键组8和列键组9分别设有七个按键，行键组8中的每个按键都通过键座2上的标示弧道7与键义卡片3中的每行一一对应，列键组9中的每个按键则直接与键义卡片3中的每列一一对应。这种位置上的对应关系十分直观，便于操作和记忆。同时，在键座2上用于放置键义卡片3的位置4的边缘外还设有一排与键义卡片3中的行一一对应的指示灯10，每个指示灯均匀排布在相应的标示弧道7上，用以提示按下的行键的位置。此外，在键座2上还安排有几个使用频率很高的功能键Enter键、Space键，Ctrl键和Shift键，它们均布置在行键组8和列键组9的下方位置。这几个使用频率很高的单击键对方便操作、提高输入速度也是很重要的。
键座2上的按键由设置在键座2内部的键盘控制器来控制。键盘控制器电路中A1(8751)为单片控制器，它的内部包含中央处理单元、随机存储器和程序存储器，并且包含四个8位的I/O端口。其中在二个I/O端口上有14根I/O线用程序设定为输入口，分别用于测量对应于行键组8中七个行键的开关S2～S15和对应于列键组9中七个列键的开关S1～S7的开关状态。在第三个I/O端口中，有3根I/O线用程序设定为输出状态，这3根I/O线的状态经过三至八译码器A2(74LS138)后，分别驱动由L1～L7这七个发光二极管构成的一排指示灯10，用以提示行键的位置；另外5根I/O线则被设定为输入状态，与放置在五个光电开关小孔5内的五个光电管T1～T5的输出端相连，以完成自动识别键义卡片3的功能。在第四个I/O端口中，有4根I/O线设定为输入状态，用以测试对应于Enter键、Space键、Ctrl键和Shift键的开关SK1～SK4的开关状态；余下的4根I/O线，则分别设为2根输入状态、2根输出状态，这4根线经过三态锁存器A3(74LS125)组合为二根双向信号线CLOCK、DATA，再加上+5V线和⊥线成为与PC机相连的4根线。
单片控制器A1工作时不断地检测行键、列键以及功能键的状态，确定有按键按下后，程序自动识别组合按键的位置，并根据当时光电开关小孔5的遮挡状态，在程序存储器内读取相应的表格，找出相应输入法的字符代码，该代码最终通过与PC机相连的4线电缆串行输出到主机进行处理。
本三维式中文输入键盘使用时，先打开上盖板l，选择合适的输入方法的键义卡片3，下翻到键座2上的相应位置4，单片控制器A1通过对光电开关小孔5受光状态的检测，可判别当前下翻出的键义卡片3的编号。下翻的键义卡片上印刷有某种输入方法的字形构件符号或拼音字符等可作为按键时的参照，而被支撑住的上盖板1还可作为文稿架使用。如图3所示的五笔字型输入法键义卡片，其上为五笔字型的字根区阵列排布，它的行、列与键座2上的相应行键组8、列键组9中的按键一一对应，即行键组8中的五个键直观地表示“横”、“竖”、“撇”、“捺”、“折”这五个字根代码区号，列键组9中的五个键则代表五个字根代码的位号。按键操作为组合式按键操作，即由行键和列键共同组合选中相应键义卡片中的字符输入主机。例如“嘲”字的拆分为“口”、“十”、“早”、“月”四个字根，从键义卡片上可以直观地看到这四个字根的分布情况。具体操作为第一步，行键二——列键3同时按下；第二步，行键一——列键2同时按下；第三步，行键二——列键2同时按下；第四步，行键三——列键3同时按下。四次组合按键完毕，“嘲”字自动显示在屏幕的编辑位置上。此外，在该键义卡片上还排布有常用的阿拉伯数字和一些标点符号，以最大限度地提高键盘的利用率，并方便操作。
其他中文输入方法的键义卡片的排布可按照便于操作和记忆的规律进行。这种排布最终是以相应字符代码的表格反映在单片控制器A1内部的程序存储器内。这种存储器是一种可擦除可改写的EPROM存储器，这对于按键的重新定义或修改是十分方便的。可以不对电路部分硬件结构作任何改变，只需重新印制键义卡片，并修改程序存储器内的字符代码表格区即可。这种键功能定义由软件设定，一方面具有很大的灵活性，另一方面也适合于扩展功能。
权利要求1.一种三维式中文输入键盘，包括键座、键座上的按键、以及键座内部主要是由单片机构成的键盘控制器，其特征在于；键座上设有与其活动连接的上盖板，上盖板内设有多张可翻转到键座上来的活页式键义卡片，每张键义卡片的边缘设有一突出的标识翼片，各标识翼片的大小不同，每张键义卡片上印制有含字形构件符号或拼音符号的矩形方块，这些方块形成一个由行、列构成的阵列排布；相应地在键座的上部设有用于放置由上盖板内下翻过来的键义卡片的位置，在这个位置的边缘设有一排光电开关小孔，光电开关小孔与键义卡片的标识翼片呈对应遮挡关系；键座上的按键由一排行键组和一排列键组构成，布置在键座的下部，行键组中的每个按键都通过键座上的标示弧道与键义卡片中的每行一一对应，列键组中的每个按键则直接与键义卡片中的每列一一对应；键盘控制器根据所按下的行键、列键以及当前下翻的键义卡片这三方面的组合状况确定输入相应的字符代码。
2.根据权利要求1所述的三维式中文输入键盘，其特征在于所说的键座上用于放置键义卡片的位置的边缘外还设有一排与键义卡片中的行一一对应的指示灯，每个指示灯均匀排布在相应的标示弧道上。
3.根据权利要求1或2所述的三维式中文输入键盘，其特征在于所说的键座上还设有使用频率很高的Enter键、Space键、Ctrl键和Shift键，它们布置在上述一排行键组和一排列键组的下方位置。
4.根据权利要求1或2所述的三维式中文输入键盘，其特征在于所说的一排行键组和一排列键组在键座上错位布置。
5.根据权利要求3所述的三维式中文输入键盘，其特征在于所说的一排行键组和一排列键组在键座上错位布置。
专利摘要一种三维式中文输入键盘,包括键座及上盖板,上盖板内设有多张活页式键义卡片,每张卡片上为一种中文输入法为主的键定义的阵列排布。在键座上部设有放置下翻过来的键义卡片的位置,该位置边缘设有光电开关小孔与键义卡片的标识翼片呈对应遮挡关系。在键座的下部设有行键组和列键组,行、列键组中的按键分别与键义卡片中的行、列一一对应。键盘控制器根据所按下的行键、列键及下翻的卡片这三方面的组合状况确定输入相应的字符代码。
文档编号G06F3/023GK2283279SQ9720930
公开日1998年6月3日 申请日期1997年1月31日 优先权日1997年1月31日
发明者何方, 何嘉斌 申请人:何方