一种电子设备的制作方法

1.本技术属于电子设备技术领域，具体涉及一种电子设备。


背景技术：

2.目前市面上常见的智能设备通常设置有按键，当按键被用力按下时，按键会带着金属弹片内移，下压内置触点，完成一个按键触发的动作，而当按键上施加的力释放后，内部机构的弹簧会带动按键和金属弹片回位。
3.然而，上述设计至少存在以下问题：在使用过程中，按键通过下压金属弹片然后触发内置触点，因此金属弹片承受的应力会相对较大，此时金属弹片折弯处的形变比较大，容易出现金属疲劳，长期使用后会出现金属弹片回弹力不足，继而导致按键与内置触点接触不良。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种电子设备，能够解决现有技术中金属弹片容易出现金属疲劳，长期使用后容易出现金属弹片回弹力不足，继而导致按键与内置触点接触不良的问题。
5.本技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：
6.按键、电路板和按压检测组件
7.所述按键插设于所述电子设备的框体上开设的按键通孔内、且可沿所述按键通孔的轴线运动，所述按键通过金属弹针与一测量电路电连接，所述按键为所述测量电路的一个测量电极；
8.所述按压检测组件包括磁场产生单元、磁场检测单元以及控制单元，所述磁场产生单元用于产生磁场，所述磁场产生单元设置于所述按键或所述电路板上，所述按键沿所述按键通孔的轴线运动时所述磁场检测单元检测到的磁场强度发生变化，所述控制单元根据所述磁场检测单元检测到的磁场强度判断所述按键是否被按压。
9.在本技术实施例中，通过在按键上设置磁场产生单元以产生稳定的磁场，当按键的位置发生变化时，磁场产生单元的位置随之发生变化，磁场检测单元检测到的磁场强度也将发生变化，从而根据磁场检测单元检测到的磁场强度即可判断出按键是否被按压，由此，避免了采用金属弹片等接触式结构来实现按键触控，提高了按键结构的使用寿命，并且按键触发逻辑简单、效果好。
附图说明
10.图1为相关技术中的按键结构的结构示意图；
11.图2为本技术实施例提供的矢量磁场强度h的分解示意图；
12.图3为本技术实施例提供的按键结构的示意图之一；
13.图4为本技术实施例提供的按键结构的示意图之二；
14.图5为本技术实施例提供的按键结构的示意图之三；
15.图6为本技术实施例提供的按键结构的示意图之四；
16.图7为本技术实施例提供的按键结构的示意图之五；
17.图8为本技术实施例提供的按键结构的示意图之六；
18.图9为本技术实施例提供的按键结构的示意图之七；
19.图10为本技术实施例提供的按键结构的示意图之八。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
22.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的电子设备进行详细地说明。
23.请参考图1，图1为相关技术中的按键结构的结构示意图。如图1所示，相关技术中，pcb板上设置有金属触点13，金属弹片12呈弯钩状设置，金属弹片12的一端与pcb板固定连接，另一端与按键11的端部固定连接，在按键11被施加外力时，按键11下压金属弹片12，从而与金属触点13接触，实现按键功能，当外力撤去后，金属弹片12施加回弹力使按键11复位。然而，上述结构至少存在以下问题：在下压过程中，金属弹片12承受的应力会相对较大，此时金属弹片12折弯处的形变比较大，容易出现金属疲劳，长期使用后(即多次按压后)会出现金属弹片12发生形变且无法恢复至原位，即回弹力不足，继而导致按键11与内置的金属触点13接触不良，导致按键效果不佳，同时，金属弹片12和按键11之间也会出现接触变差的情况。并且，在一些设计中，按键11采用金属材料制作，作为ecg测量的一个测量电极，若按键11与内置的金属触点13接触不良，也会导致无法捕捉到ecg信号，或者捕捉到的ecg信号很差甚至无效，继而导致ecg测量的准确度下降，甚至无法进行ecg信号的下一步分析处理。
24.由此，本技术一方面实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是手机、智能手表、智能手环等，该电子设备的框体上开设有按键通孔。本技术实施例中的电子设备包括按键、电路板以及按压检测组件，其中，按键可活动地插设在电子设备的框体上开设的按键通孔内，按键可以沿按键通孔的轴线做直线运动，并且，按键通过金属弹针与一测量电路电连接，该按键复用为测量电路的一个测量电极，按键需至少部分采用金属材料制作，也就是说，该按键即可当做常规的触发按键，也可以作为测量电路的测量电极，测量电路的种类包括但不限于ecg测量电路，从而实现相应检测功能。而按压检测组件则包括磁场产生单元、磁场检测单元以及控制单元，其中，该磁场产生单元用于产生磁场，磁场检测单元用于检测
磁场，磁场检测单元检测的磁场可包括地球磁场以及按键中的磁场产生单元产生的磁场，磁场产生单元设置于按键或者电路板上，示例性的，在磁场产生单元设置在按键上的情况下，当按键沿按键通孔的轴线做直线运动时，磁场产生单元的位置也随之发生变化，即意味着磁场产生单元与磁场检测单元之间的距离发生变化，则磁场检测单元检测到的磁场强度也将发生变化，磁场检测单元将检测到的磁场信号发送给控制单元，由此，控制单元根据磁场检测单元检测到的磁场强度的变化情况即可判断出按键是否被按压，当然，也可以将磁场检测单元设置在按键上，而磁场产生单元的位置固定不变(即磁场产生单元设置在固定不动的电路板上)，则当按键沿按键通孔的轴线做直线运动时，两者之间的相对位置同样发生变化，继而根据磁场检测单元检测到的磁场强度的变化情况即可判断出按键是否被按压。
25.在本技术实施例中，通过在按键上设置磁场产生单元以产生稳定的磁场，当按键的位置发生变化时，磁场产生单元的位置随之发生变化，磁场检测单元检测到的磁场强度也将发生变化，从而根据磁场检测单元检测到的磁场强度即可判断出按键是否被按压，由此，避免了采用金属弹片等接触式结构来实现按键触控，提高了按键结构的使用寿命，并且按键触发逻辑简单、效果好；并且，通过将按键复用为测量电路的测量电极，可以实现相应的测量功能，从而丰富了按键所具备的功能；此外，由于按键始终与测量电路保持良好的接触，因此不会发生接触不良的情况，测量结果能够得到有效保证；此外，金属弹针还可以具有支撑(连接)作用，即相当于导轨，可以支撑按键左右运动，提高了按键在按压过程中路径的一致性。
26.本技术的一些实施例中，测量电路、磁场检测单元以及控制单元均固定设置于电路板上，而电路板则设置于框体的围合区域内。该电路板可以是电子设备的主板，也可以是电子设备的主板以外的其他小板，其中，将测量电路、磁场检测单元以及控制单元设置在电子设备的原有主板上时，可以不用额外增加电路板，而将测量电路、磁场检测单元以及控制单元设置在小板上时，可以方便安装，以将磁场检测单元放置在合适的位置。可选的，电子设备为了实现导航的功能，通常会设置有地磁芯片，因此，本技术实施例中的磁场检测单元可以复用电子设备原有的地磁芯片实现磁场强度检测，即利用原有的地磁芯片既检测地球磁场信号，也检测磁场产生单元产生的磁场信号。此时，相应的，磁场产生单元则设置在按键上，以使得按键被按压时磁场检测单元检测到的磁场强度发生变化。
27.请参考图2，图2为本技术实施例提供的矢量磁场强度h的分解示意图。本技术的一些实施例中，可选的，磁场检测单元为三轴磁场传感器，三轴磁场传感器能够检测x、y、z三轴上的磁场信号/磁场强度。如图2所示，以磁场检测单元复用电子设备原有的地磁芯片为例，对于地球磁场信号，得到矢量磁场强度h，磁场强度h沿x、y、z三轴分解出hx、hy、hz三个分量，再通过三轴磁场传感器内部的模数转换电路采样后输出磁场数据，将这些磁场数据与原有地球磁场的建模数据对比即可实现方向的识别；而由于在按键上设置有磁场产生单元，该磁场产生单元随按键运动而与磁场检测单元的距离发生变化时，磁场检测单元所处位置的磁场强度也将发生变化，假设此时磁场强度的变化量为
△
h，则同样可以将
△
h沿着x、y、z三轴分解得到
△
hx、
△
hy、
△
hz三个分量，也将磁场强度在各个轴上的变化量，从而通过分析
△
hx、
△
hy、
△
hz这些分量数据即可知道磁场产生单元的位置是否发生变化，即按键是否被按压。
28.另外，假设按键运动过程中，即磁场产生单元运动过程中，磁场检测单元在第一时刻检测到的磁场强度为h1，在第二时刻检测到的磁场强度为h2，通过对h1和h2进行分析对比，则由磁场强度h1分解出hx1、hy1、hz1三个分量，由磁场强度h2分解出hx2、hy2、hz2三个分量，从而在三轴坐标系上分别体现为坐标(hx1，hy1，hz1)和坐标(hx2，hy2，hz2)，由两点确定一条直线的原理可知，通过上述两个坐标可以标定出一根直线，即描述出磁场产生单元的运动轨迹，也即按键的运动轨迹，从而获知按键的前进方向和键程，基于此原理可以知道，本技术实施例中的按键结构对于磁场产生单元和磁场检测单元的相对位置没有任何限定，两者之间无论是正对还是存在偏角，按键的运动轨迹都可以被磁场检测单元捕获继而标定出来，由此可以降低两者的设计、安装难度。
29.本技术的一些实施例中，磁场产生单元为磁体或电磁体。在磁场产生单元为磁体时，可以为永磁体等，其具有两极性，即磁性北极n和磁性南极s，采用磁体作为磁场产生单元时磁体可独立产生磁场，可选的，按键的部分或全部均由磁体构成，也就是说，直接采用磁体制作成按键的部分或者全部结构，从而简化按键的结构。在磁场产生单元为电磁体时，可以为电磁线圈等，其由磁芯和线圈构成，当线圈中有电流流过时可产生磁场，采用电磁体时，需要额外供电才可产生磁场，此时，可以在按键的伸进框体内的部分的外周围设线圈。
30.下面以磁场产生单元为磁体为例，说明本技术实施例中的按键结构。
31.请参考图3和图4，图3为本技术实施例提供的按键结构示意图之一，图4为本技术实施例提供的按键结构的示意图之二。本技术的一些实施例中，按键结构应用于电子设备，电子设备的框体22上开设有按键通孔，按键结构包括按键21以及按压检测组件，按键21可活动地插设在框体22上开设的按键通孔内，按键21可以沿按键通孔的轴线做直线运动，按键21的形状可以为侧置的t字形，按键21包括第一按键柱2121，而按压检测组件则包括磁场产生单元、磁场检测单元23以及控制单元，其中，第一按键柱2121采用磁体制作，包括磁性n极和磁性s极，即第一按键柱2121既作为按键的一部分，又复用为磁场产生单元以产生磁场，磁场检测单元23设置于电路板24上，用于检测磁场，磁场检测单元23检测的磁场可包括地球磁场以及按键21中的磁场产生单元2121产生的磁场。
32.图3中，按键21处于未被按压的状态，图4中，按键21处于被按压的状态，可以看到，当按键21被按压，继而沿按键通孔的轴线做直线运动时，第一按键柱2121(即磁场产生单元)的位置也随之发生变化，即意味着第一按键柱2121(即磁场产生单元)与磁场检测单元23之间的距离发生变化，则磁场检测单元23检测到的磁场强度也将发生变化，磁场检测单元23将检测到的磁场信号发送给控制单元，由此，控制单元根据磁场检测单元23检测到的磁场强度的变化情况即可判断出按键21是否被按压。
33.上述实施例中，示出了采用磁体制作为按键21的第一按键柱2121的方案，该磁体即作为磁场产生单元。可以知道，还可以将磁体制作为按键21的按键头，或是按键21的其他部分，即按键21的部分可以由磁体构成。例如，按键21包括按键头和按键柱，整个按键柱均为磁体，则整个按键柱即作为磁场产生单元。此时，为了使按键21复用为测量电路的电极，可以在按键柱的外表面设置金属层，金属弹针的一端与测量电路连接，另一端与该金属层连接，而该金属层又与金属导电材质的按键头连接，以实现相应测量功能。
34.请参考图5和图6，图5为本技术实施例提供的按键结构的示意图之三，图6为本技术实施例提供的按键结构的示意图之四。本技术的一些实施例中，可选的，在图3或图4的按
键结构的基础上，按键结构中的按键21包括固定连接的按键头211和按键柱212，按键柱212包括第一按键柱2121和第二按键柱2122，第一按键柱2121同上述实施例所述，即采用磁体制作，作为磁场产生单元，第一按键柱2121同样包括磁性n极和磁性s极，而第二按键柱2122和按键头211采用导电材质制作，第一按键柱2121和第二按键柱2122之间通过绝缘层2123连接，以起到绝缘作用；按键头211构成一测量电路的测量电极，示例性的，该测量电路可以是ecg测量电路，可以用于测量人体生物电信号以获取心电图，按键头211即复用为该测量电路的其中一个测量电极，为了实现与该测量电极的连接，按键结构还包括金属弹针26，金属弹针26的一端与第二按键柱2122连接，具体为第二按键柱2122的位于框体22内侧的部分连接，而金属弹针26的另一端则与电路板24连接，具体为与电路板24上的测量电路连接，按键头211和第二按键柱2122均采用金属导电材料制作，按键头211与第二按键柱2122连接，继而实现按键头211与测量电路之间的电连接。由此，按键21既可以实现按键功能，也可以作为测量电路的测量电极，实现复用；并且，由于按键21始终与测量电路保持良好的接触，因此不会发生接触不良的情况，测量结果能够得到有效保证；此外，金属弹针还可以具有支撑(连接)作用，即相当于导轨，可以支撑按键左右运动，提高了按键在按压过程中路径的一致性。
35.本技术的一些实施例中，按键头211采用非铁磁材料制作，也就采用不磁化的金属材料制作，以防止按键头211被磁化后附带磁性继而吸附金属，避免按键21上存在金属杂质影响按键体验。可选的，在按键21仅部分采用磁体制作以形成磁场产生单元时，除磁体以外的其他部分均可以采用废铁磁材料制作，以尽量避免被磁化引起的不良影响。
36.如图3至图6所示，本技术的一些实施例中，按键结构还包括弹性件25，弹性件25设置于框体22和按键21之间，弹性件25可为按键21提供复位力。也就是说，在按键21被按压时，弹性件25产生弹性形变积蓄弹性力，而在按压按键21的外力撤去后，弹性件25释放弹性力作用在按键21上使按键21恢复原位。
37.如图5和图6所示，在一些实施例中，按键结构中的按键21包括按键头211和按键柱212，按键柱212包括第一按键柱2121和第二按键柱2122，框体22上还开设有一凹槽，按键通孔即开设于凹槽的槽底，按键柱212可活动地插设在按键通孔内，而弹性件25则至少部分设置于凹槽内，也即，凹槽可以用于容置弹性件25，还可以起到一定的导向作用。
38.如图5所示，在一些可选的实施方式中，弹性件25为弹簧，弹簧设置于凹槽内且套设在按键柱212外，更具体的说，是套设在按键柱212的第二按键柱2122的周侧，弹簧的一端与凹槽的槽底相抵，弹簧的另一端与按键头211相抵。在按键21被按压时，弹簧被压缩而积蓄弹性力，在按压按键21的外力撤去后，弹簧释放弹性力使按键21复位。采用弹簧的结构具有成本低、设置简单的优点，但是容易使整个按键结构不密封，存在漏尘的问题。
39.如图6所示，本技术的另一些实施例中，弹性件25采用弹性塑胶环，具体的，弹性件25包括第一弹性塑胶环251和第二弹性塑胶环252，其中，第一弹性塑胶环251的直径小于第二弹性塑胶环252的直径，第一弹性塑胶环251套设固定于按键柱212外周且位于凹槽内，更具体的说，第一弹性塑胶环251套设固定在按键柱212的第二按键柱2122的外周，而第二弹性塑胶环252则固定设置于按键头211的朝向凹槽的一面且位于凹槽外，也可以认为第二弹性塑胶环252同样套设固定在按键柱212的第二按键柱2122的周侧。在按键21被按压的情况下，第一弹性塑胶环251与凹槽的槽底相抵以产生形变，而第二弹性塑胶环252则与框体22
相抵以产生形变，从而，当按压按键21的外力撤去后，第一弹性塑胶环251和第二弹性塑胶环252可以同时释放弹力(复位力)使按键21复位，而且，第一弹性塑胶环251和第二弹性塑胶环252可以对按键结构进行密封，也即，第一弹性塑胶环251可以对按键通孔进行密封，第二弹性塑胶环252可以对凹槽进行密封，从而起到防尘的效果。
40.本技术的一些实施例中，在磁场检测单元为三轴磁场传感器时，三轴磁场传感器的一磁场分量的轴线与按键通孔的轴线平行或重合，由此，可以使得磁场产生单元产生的磁力线与三轴磁场传感器的其中一个磁场分量相对应，从而提高检测精度。
41.请参考图7和图8，图7为本技术实施例提供的按键结构的示意图之五，图8为本技术实施例提供的按键结构的示意图之六。本技术的一些实施例中，在图5和图6的基础上，将设置磁场检测单元23的电路板24的放置位置/角度进行调整，使得三轴磁场传感器(即磁场检测单元23)的其中一个磁场分量相对应，此时，三轴磁场传感器可以在一个磁场分量轴上更加敏感地检测到由于磁场发生单元2121的位置发生移动而造成的磁场强度变化，从而提高检测精度。
42.请参考图9和图10，图9为本技术实施例提供的按键结构的示意图之七，图10为本技术实施例提供的按键结构的示意图之八。本技术的另一些实施例中，与图3和图4不同的是，按键21的主体采用磁体制作而成，也就是说，按键21的主体整个作为磁场产生单元以产生磁场，此时，无需采用多种材料制作按键21，可以降低按键21的制作难度，节约成本。可选的，按键21划分为按键头和按键柱，按键头和按键柱中的一者作为磁性n极，另一者则作为磁性s极。图9与图10不同的是，图9中的弹性件25为弹簧，图10中的弹性件25包括第一弹性塑胶环251和第二弹性塑胶环252。本技术的一些实施例中，为了实现将按键复用为测量电路的测量电极，可以在按键21的外表面形成金属层，金属弹针的一端与测量电路连接，另一端与该金属层连接，以实现相应测量功能。
43.总之，在本技术实施例中，通过在按键上设置磁场产生单元以产生稳定的磁场，当按键的位置发生变化时，磁场产生单元的位置随之发生变化，磁场检测单元检测到的磁场强度也将发生变化，从而根据磁场检测单元检测到的磁场强度即可判断出按键是否被按压，由此，避免了采用金属弹片等接触式结构来实现按键触控，提高了按键结构的使用寿命，并且按键触发逻辑简单、效果好；并且，通过将按键复用为测量电路的测量电极，可以实现相应的测量功能，从而丰富了按键所具备的功能；此外，由于按键始终与测量电路保持良好的接触，因此不会发生接触不良的情况，测量结果能够得到有效保证；此外，金属弹针还可以具有支撑(连接)作用，即相当于导轨，可以支撑按键左右运动，提高了按键在按压过程中路径的一致性。
44.在本技术的一些实施例中，电子设备具体包括按键、电路板以及按压检测组件，按压检测组件包括磁场检测单元、磁场产生单元和控制单元，按键包括按键头以及与按键头固定连接的按键柱，按键柱包括第一按键柱和第二按键柱，第一按键柱由磁体构成，复用为磁场产生单元；电子设备还包括电路板和ecg测量电路，其中，磁场检测单元以及控制单元均设置于电路板上，而电路板则可以设置在框体的围合区域内；ecg测量电路也可以设置于该电路板上，并且，金属弹针的一端与按键的第二按键柱连接，金属弹针的另一端与ecg测量电路连接，第二按键柱以及按键头均为导电材质，可以共同作为ecg测量电路的一个测量电极，并通过金属弹针保持与ecg测量电路的连接，从而使电子设备具备ecg测量功能。可选
的，ecg测量电路除第二按键柱以及按键头构成的一个测量电极之外，还包括多个测量电极，在用户穿戴该电子设备时，除第二按键柱以及按键头构成的测量电极之外的其他测量电极与人体表面接触，而第二按键柱以及按键头则不与人体表面接触。在利用ecg测量电路测量ecg电信号时，多个测量电极与用户的体表相接触以获取ecg电信号，而用户还进一步通过用手按压按键/按键头，ecg测量电路还通过金属弹针、第二按键柱以及按键头获取人体的ecg电信号，最终共同实现ecg测量，而不进行ecg测量时，通过按键上设置的磁场产生单元的移动，继而改变磁场检测单元检测到的磁场强度，继而控制单元可以根据磁场强度检测出按键是否被按压，从而实现电子设备的一个按键功能。
45.在本技术实施例中，通过在按键上设置磁场产生单元以产生稳定的磁场，当按键的位置发生变化时，磁场产生单元的位置随之发生变化，磁场检测单元检测到的磁场强度也将发生变化，从而根据磁场检测单元检测到的磁场强度即可判断出按键是否被按压，由此，避免了采用金属弹片等接触式结构来实现按键触控，提高了按键结构的使用寿命，并且按键触发逻辑简单、效果好。
46.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
47.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。