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1、(10)申请公布号 CN 103576863 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103576863 A (21)申请号 201210208331.5 (22)申请日 2012.06.21 G06F 3/02(2006.01) G06F 3/023(2006.01) (71)申请人 深圳市金正方科技有限公司 地址 518057 广东省深圳市南山区高新南七 道 007 号数字技术园 A3 栋 5 楼 (72)发明人 黎金华 朱奎 张华 张昕 骆元海 王林旺 (54) 发明名称 一种键盘输入的方法及装置 (57) 摘要 本发明公开了一种键盘输入的方法及装置， 所述方法包括以下步骤 。
2、： 步骤 S1 ： 当键盘阵列中 不同的按键被按下， 通过单一复用的 I/O 总线产 生与所述按键对应的模拟电流 ； 步骤 S2 ： 对所述 模拟电流按一定的采样间隔进行采样并量化 ； 步 骤 S3 ： 处理器对所述量化结果进行消除抖动处 理， 消除抖动处理后的量化样本均值存储于处理 器的内存中 ； 步骤 S4 ： 所述处理器通过判断所述 量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下 的按键。本发明一种键盘输入的方法及装置需要 复用一根 I/O 口实现键盘控制， 设计简洁、 算法简 单且成本较低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国。
3、国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103576863 A CN 103576863 A 1/2 页 2 1. 一种键盘输入的方法， 其特征在于， 所述方法包括以下步骤 ： 步骤 S1 ： 当键盘阵列中不同的按键被按下， 通过单一复用的 I/O 总线产生与所述按键 对应的模拟电流 ； 步骤 S2 ： 对所述模拟电流按一定的采样间隔进行采样并量化 ； 步骤 S3 ： 处理器对所述量化结果进行消除抖动处理， 消除抖动处理后的量化样本均值 存储于处理器的内存中 ； 步骤 S4 ： 所述处理器通过判断所述量化样本均值落入的量化区间， 从。
4、而识别被按下的 按键。 2. 根据权利要求 1 所述的键盘输入的方法， 其特征在于， 所述步骤 S1 中的键盘阵列中 不同的按键连接有对应的电阻。 3. 根据权利要求 1 所述的键盘输入的方法， 其特征在于， 所述步骤 S2 具体包括 ： 所述 模拟电流通过外置的 A/D 转换器转换成相应的数字信号， 或所述模拟电流通过内置于处理 器的 A/D 模块处理转换成相应的数字信号。 4. 根据权利要求 1 所述的键盘输入的方法， 其特征在于， 所述步骤 S3 具体包括 ： 对所 述量化结果去除偏离方差较大的不平稳的数据即消除抖动， 由消除抖动处理后的量化样本 得到量化样本均值并将其存储于处理器的内存。
5、中。 5. 根据权利要求 1 所述的键盘输入的方法， 其特征在于， 所述步骤 S4 具体包括 ： S401 ： 所述处理器中预设有多个量化区间， 所述多个量化区间对应于不同的按键 ； S402 ： 所述处理器通过判断所述量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下的按 键。 6. 一种键盘输入的装置， 其特征在于， 包括工作电源、 键盘及设于所述键盘上的多个按 键， 所述键盘输入的装置还包括与键盘上的多个按键通过单一复用的 I/O 总线相连的处理 器， 当所述键盘中不同的按键被按下， 通过单一复用的 I/O 总线产生与所述按键对应的模 拟电流， 所述模拟电流通过采样量化并由所述处理器进行消除抖。
6、动处理， 得到量化样本均 值并存储于处理器的内存中 ； 所述处理器通过判断所述消除抖动后的量化样本均值落入的 量化区间， 从而识别被按下的按键。 7. 根据权利要求 6 所述的键盘输入的装置， 其特征在于， 所述键盘中不同的按键连接 有对应的电阻， 当所述键盘中不同的按键被按下， 使得所述不同的按键对应的电阻连通工 作电源， 以产生与所述按键对应的模拟电流。 8. 根据权利要求 7 所述的键盘输入的装置， 其特征在于， 所述键盘输入的装置还包括 一连接于处理器与键盘之间的外置 A/D 转换器， 用于将所述模拟电流通过模数转换成相应 的数字信号。 9.根据权利要求7所述的键盘输入的装置， 其特征。
7、在于， 所述处理器内置有A/D转换模 块， 所述多个按键通过单一复用的I/O总线连接处理器的A/D转换模块， 用于将所述模拟电 流通过模数转换成相应的数字信号。 10. 根据权利要求 8 所述的键盘输入的装置， 其特征在于， 所述处理器还包括 ： 数字信 号处理模块及按键判断识别模块， 所述数字信号处理模块用于对所述摸拟电流进行采样量 化， 再对所述量化结果进行消除抖动处理， 由消除抖动处理后的量化样本得到量化样本均 值 ； 所述按键判断识别模块用于判断所述消除抖动后的量化样本均值落入的量化区间， 从 权 利 要 求 书 CN 103576863 A 2 2/2 页 3 而识别被按下的按键。 。
8、权 利 要 求 书 CN 103576863 A 3 1/4 页 4 一种键盘输入的方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及电子设备技术领域， 尤其是涉及一种键盘输入的方法及装置。 背景技术 0002 现有的键盘控制装置大都沿用比较传统的方法 ： 0003 1)基于电平检测的方法， 为每个按键分配一个I/O口， 实时检测每个I/O电平状态 是否发生跳变， 识别哪个键被按下 ； 为一组按键分配一组 I/O， 使用 I/O 口的行列交错扫描 方式， 通过行扫描和列扫描来识别键盘控制。 0004 该方法虽然通过行列扫描实现键控， 但也要浪费处理器不少的 I/O 资源， 如 16 个 键盘要耗费 8。
9、 个 I/O 口， 无法解决处理器 I/O 口使用紧张的现状。 0005 2) 基于脉冲长度的方法， 只要复用一根 I/O 口实现键盘控制。 0006 该方法虽然无论多少个按键， 只使用处理器的一个 I/O 口， 但为每个按键分配一 个脉冲长度， 需要精准的外部定时器， 或者通过外部 MCU 的处理， 这样加大了应用成本， 设 计也变得更加复杂。 0007 3) 基于触摸屏输入的方法， 实现人机互动。 0008 该方法对键盘控制提出了更高的要求， 不但触摸感要符合人性化， 而且要配备可 触摸液晶屏， 造价昂贵， 只能适用于高端的嵌入式产品， 无法满足大量消费性电子产品的应 用需求。 发明内容 。
10、0009 本发明所要解决的技术问题是 ： 处理器 I/O 口使用紧张且成本较高。 0010 为解决上述技术问题， 本发明采用如下技术方案 ： 0011 一种键盘输入的方法， 所述方法包括以下步骤 ： 0012 步骤 S1 ： 当键盘阵列中不同的按键被按下， 通过单一复用的 I/O 总线产生与所述 按键对应的模拟电流 ； 0013 步骤 S2 ： 对所述模拟电流按一定的采样间隔进行采样并量化 ； 0014 步骤 S3 ： 处理器对所述量化结果进行消除抖动处理， 消除抖动处理后的量化样本 均值存储于处理器的内存中 ； 0015 步骤 S4 ： 所述处理器通过判断所述量化样本均值落入的量化区间， 从。
11、而识别被按 下的按键。 0016 进一步， 在上述键盘输入的方法中， 所述步骤 S1 中的键盘阵列中不同的按键连接 有对应的电阻。 0017 进一步， 在上述键盘输入的方法中， 所述步骤 S2 具体包括 ： 所述模拟电流通过外 置的 A/D 转换器转换成相应的数字信号， 或所述模拟电流通过内置于处理器的 A/D 模块处 理转换成相应的数字信号。 0018 进一步， 在上述键盘输入的方法中， 所述步骤 S3 具体包括 ： 对所述量化结果去除 说 明 书 CN 103576863 A 4 2/4 页 5 偏离方差较大的不平稳的数据即消除抖动， 由消除抖动处理后的量化样本得到量化样本均 值并将其存储。
12、于处理器的内存中。 0019 进一步， 在上述键盘输入的方法中， 所述步骤 S4 具体包括 ： 0020 S401 ： 所述处理器中预设有多个量化区间， 所述多个量化区间对应于不同的按 键 ； 0021 S402 ： 所述处理器通过判断所述量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下 的按键。 0022 本发明还提供一种键盘输入的装置， 包括工作电源、 键盘及设于所述键盘上的多 个按键， 所述键盘输入的装置还包括与键盘上的多个按键通过单一复用的 I/O 总线相连的 处理器， 当所述键盘中不同的按键被按下， 通过单一复用的 I/O 总线产生与所述按键对应 的模拟电流， 所述模拟电流通过采样量化并。
13、由所述处理器进行消除抖动处理， 得到量化样 本均值并存储于处理器的内存中 ； 所述处理器通过判断所述消除抖动后的量化样本均值落 入的量化区间， 从而识别被按下的按键。 0023 进一步， 在上述键盘输入的装置中， 所述键盘中不同的按键连接有对应的电阻， 当 所述键盘中不同的按键被按下， 使得所述不同的按键对应的电阻连通工作电源， 以产生与 所述按键对应的模拟电流。 0024 进一步， 在上述键盘输入的装置中， 所述键盘输入的装置还包括一连接于处理器 与键盘之间的外置 A/D 转换器， 用于将所述模拟电流通过模数转换成相应的数字信号。 0025 进一步， 在上述键盘输入的装置中， 所述处理器内置。
14、有 A/D 转换模块， 所述多个按 键通过单一复用的 I/O 总线连接处理器的 A/D 转换模块， 用于将所述模拟电流通过模数转 换成相应的数字信号。 0026 进一步， 在上述键盘输入的装置中， 所述处理器还包括 ： 数字信号处理模块及按键 判断识别模块， 所述数字信号处理模块用于对所述摸拟电流进行采样量化， 再对所述量化 结果进行消除抖动处理， 由消除抖动处理后的量化样本得到量化样本均值 ； 所述按键判断 识别模块用于判断所述消除抖动后的量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下的按 键。 0027 本发明一种键盘输入方法及装置需要复用一根 I/O 口实现键盘控制， 设计简洁、 算法简单。
15、且成本较低。 附图说明 0028 图 1 为本发明键盘输入的方法一实施例的流程示意图 ； 0029 图 2 为图 1 中步骤 S4 的流程示意图 ； 0030 图 3 为图 1 中采样量化的示意图 ； 0031 图 4 为本发明键盘输入的装置一实施例的结构示意图 ； 0032 图 5 为本发明键盘输入的装置另一实施例的结构示意图。 具体实施方式 0033 下面结合附图详细说明本发明一种键盘输入的方法及装置的优选实施例。 0034 请参阅图1， 图1为本发明键盘输入的方法实施例的流程示意图。 本发明键盘输入 说 明 书 CN 103576863 A 5 3/4 页 6 方法包括以下步骤 ： 00。
16、35 步骤 S1 ： 当键盘阵列中不同的按键被按下， 通过单一复用的 I/O 总线产生与所述 按键对应的模拟电流 ； 0036 步骤 S2 ： 对所述模拟电流按一定的采样间隔进行采样并量化 ； 0037 步骤 S3 ： 处理器对所述量化结果进行消除抖动处理， 消除抖动处理后的量化样本 均值存储于处理器的内存中 ； 0038 步骤 S4 ： 处理器通过判断所述量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下的 按键。 0039 其中， 所述步骤 S1 中， 所述键盘阵列中不同的按键连接有对应的电阻， 当键盘阵 列中不同的按键被按下， 使得所述不同的按键对应的电阻连通工作电源， 以产生与所述按 键对应。
17、的模拟电流。 0040 请参阅图 4 及图 5， 所述步骤 S2 具体包括 ： 0041 1) 所述模拟电流通过外置的 A/D 转换器转换成相应的数字信号 ： 0042 MCU 定时地查询一下 A/D 转换器， 探测一下是否有新的 A/D 转换值， 即探测一下是 否有键按下， 若无键按下， 则退出， 若有键按下， 则在规定的采样间隔下， MCU 通过控制口线 控制 A/D 转换器， 使其产生若干个对模拟电流的 A/D 转换结果， 并记录于处理器缓冲区中 ； 0043 2) 或者所述模拟电流通过内置于处理器的 A/D 模块处理转换成相应的数字信号 ： 0044 若有键按下， 内置 A/D 转换模。
18、块自动产生中断， 控采样间隔连续采集模拟电流并 量化， 其量化结果记录于处理器缓冲区中。 0045 所述步骤 S3 具体包括 ： 0046 对所述量化结果去除偏离方差较大的不平稳的数据即消除抖动， 由消除抖动处理 后的量化样本得到量化样本均值并将其存储于处理器的内存中。 0047 请参阅图 2 及图 3， 所述步骤 S4 具体包括 ： 0048 S401 ： 所述处理器中预设有多个量化区间 (x， x+d)， 所述多个量化区间对应于不 同的按键 ； 0049 S402 ： 所述处理器通过判断所述量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下 的按键。 0050 本发明一种键盘输入方法通过单一复用。
19、的 I/O 总线产生与不同按键对应的模拟 电流， 并经过数模转化及消除抖动被处理器(MCU)识别， 从而只需要单个I/O总线实现键盘 不同按键的输入， 键盘网络只需要处理器 (MCU) 提供单一的 I/O 口就可以实现人机交互。 0051 请参阅图 4 及图 5， 本发明还提供一种键盘输入的装置， 包括工作电源 1、 键盘 10 及设于键盘10上的多个按键2， 所述键盘输入装置还包括与键盘10上的多个按键2通过单 一复用的 I/O 总线相连的处理器 3(MCU)， 当所述键盘 10 中不同的按键 2 被按下， 通过单一 复用的 I/O 总线产生与所述按键 2 对应的模拟电流， 所述模拟电流通过。
20、采样量化并由所述 处理器 3 进行消除抖动处理， 得到量化样本均值并存储于处理器 3 的内存中 ； 所述处理器 3 通过判断所述消除抖动后的量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下的按键 2。 0052 所述键盘 10 中不同的按键 2 连接有对应的电阻 4， 当所述键盘 10 中不同的按键 2 被按下， 使得所述不同的按键 2 对应的电阻 4 连通工作电源 1， 以产生与所述按键对应的模 拟电流。所述键盘 10 可依 A/D 转换精度灵活扩展不同数目的按键个数。 说 明 书 CN 103576863 A 6 4/4 页 7 0053 作为本发明的一实施例， 本发明的键盘输入装置还包括一外。
21、置的 A/D 转换器 5， 其 连接于处理器 3 与键盘 10 之间， 用于将所述模拟电流通过模数转换成相应的数字信号。所 述模拟电流由键盘 10 流入 A/D 转换器 5 并转换成相应的数字信号， 所述数字信号通过处理 器 3 的摸拟串口接收， 在控制信号引脚的协同作用下， 所述处理器 3 在有按键按下的情况 下， 产生中断并依采样间隔得到若干个 A/D 转换值。 0054 作为本发明的另一实施例， 本发明的键盘输入装置中的处理器 3 内置有 A/D 转换 模块 32， 所述多个按键 2 通过单一复用的 I/O 总线连接处理器 3 的 A/D 转换模块 32， 所述 模拟电流通过直接联接到处。
22、理器 A/D 转换的输入引脚。当有如果有键被按下， 所述处理器 3 内置的 A/D 转换模块 32 产生中断， 让 CPU 获取内置 A/D 转换器模数转换结果。 0055 所述处理器3还包括有数字信号处理模块34及按键判断识别模块36， 所述数字信 号处理模块 34 用于对所述摸拟电流进行采样量化， 再对所述量化结果进行消除抖动处理， 由消除抖动处理后的量化样本得到量化样本均值 ； 所述按键判断识别模块 36 用于判断所 述消除抖动后的量化样本均值落入的量化区间， 从而识别被按下的按键。 0056 相比于现有技术， 本发明一种键盘输入方法及装置简化了布线的密度， 只占用了 处理器的一个I/O。
23、口资源， 解决了处理器I/O口使用紧张的问题 ； 而且算法简单、 成本较低， 对于内置 A/D 转换的处理器， 只要有键被按下， 就会产生中断， 从而提高了处理器的实时 性， 减少CPU工作的负荷， 对于外置A/D的控制装置， 系统只需要查询一下是否有信号产生， 不像传统的办法需要扫描了多次， 使得需要键盘的电子产品设计更简洁， 算法更简单， 提高 了电子产品应用的可扩展性和可靠性 0057 综上所述， 本发明一种键盘输入的方法及装置需要复用一根 I/O 口实现键盘控 制， 设计简洁、 算法简单且成本较低。 0058 这里本发明的描述和应用是说明性的， 并非想将本发明的范围限制在上述实施例 中。
24、。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的， 对于那些本领域的普通技术人员来说实 施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是， 在不脱离本发明 的精神或本质特征的情况下， 本发明可以以其它形式、 结构、 布置、 比例， 以及用其它组件、 材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下， 可以对这里所披露的实施例进 行其它变形和改变。 说 明 书 CN 103576863 A 7 1/4 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103576863 A 8 2/4 页 9 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103576863 A 9 3/4 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103576863 A 10 4/4 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103576863 A 11 。