一种按键电路的制作方法

本申请涉及电子技术领域，尤其是一种按键电路。

背景技术：

按键是一种常用的控制电器元件，用来接通或断开电路，使得电子设备实现某种功能，例如加大音量、开启电子设备或关闭电子设备等等。

在现有技术中，按键与电路是具有连接关系的，按键与印制电路板pcb焊接在一起，或者按键通过导线与pcb焊接等等，现有技术的方案均是通过按键与电路板连接来实现按键接入电路的，现有的技术方案会带来按键维修困难的问题。

技术实现要素：

基于上面所述的问题，本申请提供了一种按键电路，按键不用与印制电路板接触，却可以实现按键接入电路的效果，有利于按键与电路板在使用过程中的维修。

本申请实施例提供了一种按键电路，所述按键电路包括第一位移传感器、被检测物、按键、电压比较器以及开关电路，所述被检测物随着所述按键的状态变化而发生位移，其中：

所述第一位移传感器用于感测所述被检测物是否发生位移，并将所述被检测物的位移量转换成第一电压量；

所述第一位移传感器的输出端连接至所述电压比较器的第一输入端，所述电压比较器用于根据所述第一位移传感器输出的第一电压量确定自身输出的电平信号，使得在电源与所述按键电路的输出端之间的所述开关电路处于导通状态；

所述按键电路的输出端在所述开关电路处于导通状态时输出按键信号。

进一步的，所述按键电路还包括第二位移传感器；

所述第二位移传感器的输出端连接至所述电压比较器的第二输入端，所述第二位移传感器用于感测所述被检测物是否发生位移，并将所述被检测物的位移量转换成第二电压量，其中所述第一位移传感器和所述第二位移传感器在所述按键按下方向的水平线上，并分别位于所述被检测物的两侧。

在一种可能的实现方式中，所述电压比较器用于：

在所述第一位移传感器输出的第一电压量与所述第二位移传感器输出的第二电压量大小相等时，输出电压为零；

在所述第一位移传感器输出的第一电压量与所述第二位移传感器输出的第二电压量大小不相等时，输出使所述开关电路处于导通状态的非零电压。

在一种可能的实施例中，所述第一位移传感器为光电式位移传感器，所述被检测物为非透明物体。

在另一种可能的实施例中，所述第一位移传感器为电感式位移传感器，所述被检测物为金属导体。

可选的，当所述按键的状态为没有按下的状态时，所述第一位移传感器输出的第一电压量和所述第二位移传感器输出的第二电压量大小相等。

在一种可能的实现方式中，所述被检测物通过弹性物体与所述按键机械连接为一体。

可选的，所述开关电路为场效应管，所述场效应管的栅极与所述电压比较器的输出端连接，所述场效应管的漏极与电源连接，所述场效应管的源极与所述按键电路的输出端连接。

第二方面，本申请实施例还提供了一种用电设备，所述电子设备内包括上述第一方面或任意一种可能的实施例包括的电路。

本申请中的按键电路包括位移传感器、被检测物、按键、电压比较器以及开关电路，所述被检测物随着所述按键的状态变化而发生位移，所述位移传感器用于感测所述被检测物是否发生位移，并将所述被检测物的位移量转换成电压量；所述位移传感器的输出端连接至所述电压比较器的输入端，所述电压比较器用于根据所述位移传感器输出的电压量确定自身输出的电平信号，使得在电源与所述按键电路的输出端之间的所述开关电路处于导通状态；所述按键电路的输出端在所述开关电路处于导通状态时输出按键信号。实施本申请，按键不用与印制电路板接触，却可以实现按键接入电路的效果，有利于按键与电路板在使用过程中的维修。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种按键电路的结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种按键电路的原理图；

图3为本申请实施例提供的一种电子设备。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合附图来对本申请的技术方案的实施作进一步的详细描述。

参考图1，图1为本申请实施例提供的一种按键电路的结构框图。如图1所示，按键电路10包括第一位移传感器100、被检测物101、按键102、电压比较器103以及开关电路104，所述被检测物101随着所述按键102的状态变化而发生位移，其中：

所述第一位移传感器100用于感测所述被检测物101是否发生位移，并将所述被检测物101的位移量转换成第一电压量；

所述第一位移传感器101的输出端连接至所述电压比较器103的第一输入端，所述电压比较器103用于根据所述第一位移传感器100输出的第一电压量确定自身输出的电平信号，使得在电源与所述按键电路10的输出端之间的所述开关电路104处于导通状态；

所述按键电路10的输出端在所述开关电路104处于导通状态时输出按键信号。

所述按键电路10的工作原理如下：

当所述按键102被按下时，所述被检测物101沿着所述按键102按下的方向移动，所述第一位移传感器100感测到所述被检测物101发生了位移，将所述被检测物101发生的位移量转换成第一电压量，并向所述电压比较器103输出所述第一电压量，所述电压比较器103根据所述第一电压量确定自身输出的电平信号，使得所述开关电路104处于导通状态，所述按键电路10的输出端输出的高电平为所述按键信号，代表所述按键102处于按下状态；同理的，当所述按键102松开时，所述开关电路104处于截止状态，所述按键电路10的输出端不输出高电平即不输出所述按键信号，代表所述按键102处于松开状态。

进一步的，所述按键电路10还包括第二位移传感器；

所述第二位移传感器的输出端连接至所述电压比较器103的第二输入端，所述第二位移传感器用于感测所述被检测物101是否发生位移，并将所述被检测物101的位移量转换成第二电压量，其中所述第一位移传感器100和所述第二位移传感器在所述按键按下方向的水平线上，并分别位于所述被检测物101的两侧。具体的，所述电压比较器103包括两个输入端，所述电压比较器103是对输入信号进行鉴别比较的元器件，在所述第一位移传感器100输出的第一电压量与所述第二位移传感器输出的第二电压量大小相等时，输出电压为零；在所述第一位移传感器100输出的第一电压量与所述第二位移传感器输出的第二电压量大小不相等时，输出使所述开关电路处于导通状态的非零电压。示例性的，当所述按键102的状态为没有按下的状态时，所述第一位移传感器100输出的第一电压量和所述第二位移传感器输出的第二电压量大小相等。

可以理解的是，所述第二位移传感器用于输出第二电压量，所述第一位移传感器输出的第一电压量和所述第二位移传感器输出的第二电压量可以看做所述电压比较器103的两个差分输入量，所述电压比较器103根据所述第二电压量与所述第一位移传感器输出的第一电压量之间的差值确定自身输出的电平信号，在本实施例中增加所述第二位移传感器，利用所述第一位移传感器和所述第二位移传感器各自输出的电压量之间形成的差分信号，在所述被检测物的位移量较小的情况下实现按键按下的信号输出，从而可以减少按键电路10占用的空间。

在一种可能的实施例中，所述第一位移传感器100为光电式位移传感器，所述被检测物101为非透明物体。具体的，光电式位移传感器是一种基于光电效应的传感器，由光源、发光通路以及发光元件构成，在受到可见光照射后即产生光电效应，将光信号转化为电信号输出。当本申请实施例的位移传感器如第一位移传感器和第二位移传感器是光电式位移传感器时，所述被检测物101是非透明物体，用来对所述光电式位移传感器中的光源发射的光束进行反射，所述光束可以是由半导体光源如发光二极管或红外发光二极管等产生的，所述光电式位移传感器可以根据所述被检测物与自身的距离反射回来的光强不同来确定所述被检测物的位置，进一步的，根据相邻两次确定所述被检测物的位置来获取所述被检测物的位移量，从而将所述位移量转换成电压量，实现被检测物与位移传感器之间不用接触却可以测量被检测物位移的效果。实施本实施例，使用光电式位移传感器对被检测物是否发生位移进行感测，具有反应速度快的优点。可以理解的是，所述光电式位移传感器是由制造厂家预先设定的，本申请还可以使用其他工作原理的光电式位移传感器，例如利用光的透射、阻挡或干涉等等，此处只是以利用光的反射来对光电式传感器如何测量被检测物的位移量作示例性说明，并不对本申请使用的光电式位移传感器内部的工作原理进行限制。

在另一种可能的实施例中，所述第一位移传感器100为电感式位移传感器，所述被检测物为金属导体。具体的，电感式位移传感器是一种金属感应的器件，利用电磁感应的原理将被检测物的位移量转化成电压，需要说明的是，所述电感式位移传感器具有一定的测量范围，在所述电感式位移传感器的测量范围内，所述被检测物的位移量与电压之间具有线性关系。电感式位移传感器包括有线圈，对线圈提供交变电流，则电感式位移传感器会产生一个交变磁场，将金属导体即被检测物101置于交变磁场中，金属导体内会产生感应电流，根据电生磁的原理，所述被检测物101也会产生一个磁场，抵消电感式位移传感器中线圈产生的交变磁场，由于被检测物101与电感式位移传感器的距离会影响抵消掉交变磁场的电感的变化量，所以可以通过电感式位移传感器的线圈电感量对所述被检测物的位移进行感测，并将所述被检测物101的位移量转化成电压量。实施本实施例，使用电感式位移传感器将被检测物的位移量转化成电压量，具有测量精度高的优点。同理的，所述电感式也是由制造厂家预先设定的，本申请还可以使用其他工作原理的电感式位移传感器，例如利用线圈的自感、互感或涡流等等，此处只是以利用金属的被检测物在交变磁场中产生涡流效应来对电磁传感器如何测量被检测物的位移量作示例性说明，并不对本申请使用的电磁位移传感器内部的工作原理进行限制。

在一种可能的实现方式中，所述被检测物101通过弹性物体与所述按键102机械连接为一体。具体的，所述被检测物101与所述按键102机械连接，为了使所述按键102在被按下之后，可以自动弹回恢复至松开状态，可以在所述被检测物101与所述按键102之间放置弹性物体如弹簧，当所述按键102被按下时，弹簧会被压缩，当所述按键102被松开后，所述弹簧利用弹力将所述按键恢复至松开状态的位置。

本申请中被检测物随着所述按键的状态变化而发生位移，位移传感器用于感测所述被检测物是否发生位移，并将所述被检测物的位移量转换成电压量；位移传感器的输出端连接至所述电压比较器的输入端，所述电压比较器用于根据所述位移传感器输出的电压量确定自身输出的电平信号，使得在电源与所述按键电路的输出端之间的所述开关电路处于导通状态；所述按键电路的输出端在所述开关电路处于导通状态时输出按键信号。实施本申请，按键不用与印制电路板接触，却可以实现按键接入电路的效果，有利于按键与电路板在使用过程中的维修。

下面结合具体的元器件对图1对应的结构框图进行介绍。参见图2，图2为本申请实施例提供的一种按键电路的原理图。如图2所示，按键电路20包括位移传感器如第一位移传感器2000和第二位移传感器2001、被检测201、按键202、电压比较器203以及开关电路204，示例性的，所述开关电路204可以为场效应管q1，所述场效应管q1的栅极与所述电压比较器203的输出端连接，所述场效应管q1的漏极与电源连接，所述场效应管q1的源极与所述按键电路20的输出端连接。则如图2所示，各个元器件之间的连接关系如下：

所述第一位移传感器2000的输出端连接至所述电压比较器203的反相输入端，所述第二位移传感器2001的输出端连接至所述电压比较器203的正相输入端，所述电压比较器203的输出端与所述场效应管q1的栅极连接，所述场效应管q1的漏极与电源连接，所述场效应管q1的源极与所述按键电路20的输出端连接，可选的，所述按键电路20的输出端可以连接至处理器，所述处理器可以实时读取所述按键电路输出端的电平，所述处理器可以为集成电路，包括但不限于中央处理器(centerprocessorunit，cpu)、嵌入式微控制器(microcontrollerunit，mcu)、嵌入式微处理器(microprocessorunit，mpu)、嵌入式片上系统(systemonchip，soc)。

所述按键电路20的工作原理如下：

当所述按键202没有按下时，所述第一位移传感器2000输出的第一电压量和所述第二位移传感器2001输出的第二电压量大小相等，所述电压比较器203的正相输入端和反相输入端的电压相等，所述电压比较器203无输出，所述按键电路20的输出端为低电平；当所述按键202被按下时，所述被检测物201沿着按键202按下的方向移动，所述第一位移传感器2000输出的第一电压量和所述第二位移传感器2001输出的第二电压量大小不相等。在一种可能的实施例中，所述场效应管q1是增强型的p沟道场效应管，所述第一位移传感器2000输出的第一电压量大于所述第二位移传感器2001输出的第二位移传感器2001输出的第二电压量，所述电压比较器203输出负电压，所述场效应管q1处于导通状态，所述电源的电压为所述按键电路20的输出端的电压，即所述按键电路20的输出端为高电平。在另外一种可能的实施例中，所述场效应管q1是增强型的n沟道场效应管，所述第一位移传感器2000输出的第一电压量小于所述第二位移传感器2001输出的第二位移传感器2001输出的第二电压量，所述电压比较器203输出正电压，所述场效应管q1处于导通状态，所述电源的电压为所述按键电路20的输出端的电压，即所述按键电路20的输出端为高电平。

实施本申请，按键不用与印制电路板接触，却可以实现按键接入电路的效果，有利于按键与电路板在使用过程中的维修。

本申请实施例还提供了一种用电设备，参见图3，所述用电设备30包括按键电路300、收发器301和处理器302，其中：

所述按键电路300与所述收发器301连接，所述收发器301与所述处理器302连接；

所述收发器301用于接收所述按键电路300输出端输出的按键信号，所述处理器302用于根据所述收发器301接收到的按键信号来执行指令，例如开启电子设备、关闭电子设备、增加音量或减少音量等等，所述按键电路300用于通过被检测物感测没有焊接在印制电路板上的按键的状态。

可选的，所述用电设备30还可以包括存储器，用于在存储所述处理器302执行的指令。

其中，处理器302可以是中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，通用处理器，数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)，专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)，现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，器组合，dsp和微处理器的fpga)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请实施例公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理组合等等。

除了图3所示的按键电路300、收发器302以及处理器302之外，本申请实施例中所述用电设备通常根据该用电设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。可选的，该用电设备能实现上述按键电路所具备的有益效果，所述按键电路300的结构和功能可以参考前文图1至图2所述实施例中的相关描述，此处不再赘述。

需要说明的是，上述术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置以及系统，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。