专利名称：一种电视机的非机械式感应按键及电视机的制作方法
技术领域：
本发明涉及电视机的信息输入技术，特别是涉及一种电视机的非机械式感应按键及电视机。
背景技术：
随着社会及科技的进展，各种消费性电子产品日益普及，例如，电视机在家庭、学校以及娱乐场所等地方的普及率是相当高的；各厂商以及销售商之间的竞争也日益激烈。
目前，一般的电视机的操作按键都是机械式的，用户通过在电视机按键上施加一定的压力，使得按键内部金属簧片接触导通，从而接通相应电路，实现对应的功能操作。此种按键在应用时，基本都是通过一些结构小件做中介，即用户实际按压的是与电视机机壳配套的结构小件，然后压力通过此结构小件传导到机械式按键上。该结构小件设计制作的好坏，直接影响到电视机功能按键的使用手感，且由于大人、小孩手的大小差异比较大，各种按键触发所需的压力及行程大小又各不相同，使得机械式按键很难同时满足各类用户的使用感受。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种电视机的非机械式感应按键及电视机，可以不需要施加外部机械力而实现对电视机的操作。
为此，本发明解决技术问题的技术方案是一种电视机的非机械式感应按键，包括探测电极，设置在该电视机上的功能按键的对应位置，当用户触摸或接近该功能按键时其电容发生变化；探测信号处理单元，其输入端连接该探测电极，用于根据该探测电极的电容变化生成相应的按键触发信号并输出至该电视机的微处理器；电源单元，连接至该探测信号处理单元，为该探测信号处理单元提供工作电源。
本发明还提供一种电视机，包括位于外壳的绝缘体面板和位于机芯的微处理器，所述绝缘体面板设置功能按键；还包括前述非机械式感应按键；所述微处理器根据该非机械式感应按键输出的按键触发信号实现相应的按键功能。
优选地，在电视机绝缘外壳指定的功能按键位置，在外壳内部或内侧设置能够探测感应电荷迁移变化的电极，然后将此电极检测到的变化传输给能够处理该变化并进行一定判断做出一定动作的芯片，该芯片会将接收到的变化与预先已设定好的参考值进行比较，然后将比较的结果通过结合外围电路输出一定的电平来表现，而此电平会传输到电视机的微处理器MCU规定的I/O口，MCU对从此I/O口输入的电平进行判断，从而执行相应的功能操作，达到用电学原理实现相应的按键功能的目的。
相对于现有技术，本发明的有益效果是由于本发明在电视机非机械式感应触摸按键电路采用的器件可以通过感知电荷迁移变化从而做出触发动作，因此只要用户触摸或靠近(达到要求距离之内)用绝缘体面板制成的功能按键，即可实现相应功能操作的效果，也就是说，通过在电路中应用一种能够感知电荷迁移变化从而做出触发动作的器件，运用电学原理替代原先机械力学原理，实现用户从外部控制电视机内部功能，所以在实现用户基本操作、达到基本目的的同时，为用户提供更为人性化的操作界面，使用户的操作更加轻松、惬意，满足用户潜在的渴望舒适的需求享受。
图1是本发明的电视机的框图；图2是本发明的电视机非机械式感应按键的实施例的电路图。
具体实施例方式
请参阅图1，本发明的电视机包括绝缘体面板800、非机械式感应按键100和电视机微处理器(MCU)900。
绝缘体面板800可以是亚克力、玻璃、塑料、陶瓷或木材等。
非机械式感应按键100包括探测电极110、探测信号处理单元120和电源单元130；探测电极110连接到探测信号处理单元120的输入端，电源单元130连接至探测信号处理单元120的电源端，为探测信号处理单元120提供工作电源，信号探测处理单元120还包括接地端。
其中，所述探测电极110可以位于作为电视机外壳的绝缘体面板800的内部或内侧。
探测信号处理单元120的输出端连接到电视机的微处理器900的按键信号输入端。通常，在微处理器900的输入端设置上拉电阻140来拉高电平。
由于人体对应于环境相当于几百皮法的电容，当用户的手指700触摸或靠近(达到要求距离之内)绝缘体面板800时，探测电极110会产生感应电荷，所产生的电荷迁移变化传送到探测信号处理单元120，探测信号处理单元120经过判断，发出相应的按键信号通过输出端及上拉电阻140进入电视机机芯的微处理器900，微处理器900根据按键信号做出相应的反应，从而实现相应的按键功能。
也就是说，本发明在电视机绝缘外壳指定的功能按键位置，在外壳内部或内侧设置能够探测感应电荷迁移变化的探测电极110，然后将探测电极110检测到的电荷变化传输给能够处理该变化并进行一定判断做出一定动作的探测信号处理单元120，探测信号处理单元120会将接收到的变化与预先已设定好的参考值进行比较，然后将比较的结果通过结合外围电路输出一定的电平来表现，而此电平会传输到电视机的微处理器900规定的I/O口，微处理器900对从此I/O口输入的电平进行判断，从而执行相应的功能操作，达到实现相应的按键功能的目的。
请参阅图2，是一款电视机的非机械式按键的实施例，该实施例包括六个按键。
探测信号处理单元的芯片U1、U2、U3可以采用相同型号的芯片，各有2个探测信号输入口Cin1、Cin2和2个信号输出口Out1、Out2，可以支持2个按键功能。
探测电极TP1、TP2、TP3、TP4、TP5和TP6分别连接到芯片U1、U2、U3的探测信号输入口Cin1、Cin2。
芯片U1、U2、U3的电源引脚VDD(4脚、9脚)直接连接到电源VDD；电源引脚VDD(9脚)还通过电容CL接地。
芯片U1、U2、U3的地线引脚GND(1脚、3脚)直接接地。
芯片U1、U2、U3的引脚Rb1(8脚)和引脚Rb2(6脚)分别通过电阻Rb1和电阻Rb2接地。
芯片U1、U2、U3的信号输出口Out1(10脚)分别连接到三极管Q1、Q3、Q5的基极。
三极管Q1、Q3、Q5的发射极通过发光二极管LED和电阻RL连接到电源。三极管Q1、Q3、Q5的集电极接地。
三极管Q1、Q3、Q5的基极分别连接到电阻R2、R4、R6的一端；电阻R2、R4、R6的另一端通过双二极管D4中的一个二极管连接到插座JP1的第2脚。
插座JP1的第2脚同时连接上拉电阻R1，第1脚直接连接电源，第3脚接地。
芯片U1、U2、U3的信号输出口Out2(7脚)分别连接到三极管Q2、Q4、Q6的基极。
三极管Q2、Q4、Q6的发射极通过发光二极管LED和电阻RL连接到电源。三极管Q2、Q4、Q6的集电极接地。
三极管Q2、Q4、Q6的基极分别连接到电阻R3、R5、R7的一端；电阻R3、R5、R7的另一端通过双二极管D4中的另一个二极管连接到插座JP1的第2脚。
下面，以实现MENU按键功能为例来说明本实施例的工作原理。
当用户700触发MENU按键时，探测电极TP1感应到的信号进入U1芯片的第2脚(Cin1)，芯片U1经过比较判断后，使其第10脚(Out1)输出端内部的集电极开路，于是通过上拉电阻R1与双二极管D4其中的一个二极管、电阻R2、三极管Q1在插座JP1第2脚产生分压，输入到电视机机芯内部的微处理器900，然后微处理器900做出相应的动作，并在电视机屏幕上显示功能菜单。同时，由于三极管Q1的导通，使得发光二极管LED发光，用以指示MENU功能按键已开始起控。
需要说明的是，本实施例中的电路及各元器件的具体参数视电视机机芯微处理器900以及电视机功能要求(如是否要有指示用的发光二极管)的不同而不同。
综上所述，本发明提供了一种非机械式感应按键以及采用该非机械式感应按键的电视机。通过本发明的方案实现的电视机功能按键，用户在使用时几乎不用对电视机功能按键施加多大的力，只需用手轻轻接触相应功能按键的位置，甚至不需施加任何的外部机械力(只要靠近到一定距离之内)，便可达到对电视机进行相应操作的目的。
因此，本发明可以改善现有电视机功能按键的使用手感，满足各类用户使用过程中对电视机功能按键一种潜在的渴望舒适的需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电视机的非机械式感应按键，其特征在于，包括探测电极，设置在该电视机上的功能按键的对应位置，当用户触摸或接近该功能按键时其电容发生变化；探测信号处理单元，其输入端连接该探测电极，用于根据该探测电极的电容变化生成相应的按键触发信号并输出至该电视机的微处理器；电源单元，连接至该探测信号处理单元，为该探测信号处理单元提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的电视机的非机械式感应按键，其特征在于还包括上拉电阻，设置在该探测信号处理单元的信号输出端。
3.根据权利要求2所述的电视机的非机械式感应按键，其特征在于所述探测信号处理单元包括能够处理该探测电极的电荷变化的芯片及其外围电路；所述芯片将前述变化与参考值进行比较，并结合外围电路输出表现比较结果的电平信号。
4.根据权利要求3所述的电视机的非机械式感应按键，其特征在于所述芯片的探测信号输入口连接该探测电极；信号输出口连接到三极管的基极；该三极管的发射极连接到工作电源，集电极接地；该三极管的基极还连接到电阻的一端；该电阻的另一端通过二极管连接到插座的输入引脚；该插座的输入引脚同时连接所述上拉电阻。
5.根据权利要求4所述的电视机的非机械式感应按键，其特征在于还包括发光二极管，连接在三极管的发射极和工作电源之间。
6.根据权利要求5所述的电视机的非机械式感应按键，其特征在于所述芯片的探测信号输入口至少为一个，且信号输出口的数目与探测信号输入口相同。
7.根据权利要求1所述的电视机的非机械式感应按键，其特征在于所述探测电极设置的位置具体是该电视机的绝缘体面板的内部或内侧。
8.一种电视机，包括位于外壳的绝缘体面板和位于机芯的微处理器，所述绝缘体面板设置功能按键；其特征在于，还包括如权利要求1至7任一项所述的非机械式感应按键；所述微处理器根据该非机械式感应按键输出的按键触发信号实现相应的按键功能。
9.根据权利要求8所述的电视机，其特征在于，所述绝缘体面板的材质是亚克力、玻璃、塑料、陶瓷或木材。
全文摘要
本发明公开一种运用电学原理替代原先机械力学原理，实现用户从外部控制电视机内部功能的按键。该按键在绝缘体面板内侧增加能够感知电荷迁移变化的探测电极，同时应用能够将此变化通过与预先设定的参考值进行比较并能判断出用户对相应按键进行的操作、而后结合相应外围电路输出电视机内部微处理器能够识别的信号的芯片，在用户进行了按键操作以后，能够发出信号通知电视机内部微处理器执行相应的功能，最终达到实现用户本次操作的目的。本发明还公开采用该非机械式感应按键的电视机。
文档编号H03K17/96GK1862965SQ20051006926
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月13日 优先权日2005年5月13日
发明者刘强, 焦青海, 陈宜龙, 胡宏祥 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔电子有限公司