[發明專利]一種機械按鍵檢測芯片和機械鍵盤

在審

• 申請號: 202110470523.2
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113157104A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 譚曉強;周國瓊;蔣仁杰;郭斌;李俊豐;李亞
• 申請（專利權）人: 長沙銳逸微電子有限公司
• 主分類號: G06F3/02
• 分類號: G06F3/02;G06F11/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種機械按鍵檢測芯片，該芯片可以將機械按鍵的阻抗值轉換成相應的數字值，并且該芯片具有以掃描鏈的方式級聯擴展的功能，可以方便的串行擴展使用，并且該芯片集成了發光二極管驅動，以上特征可以使該芯片應用到機械按鍵鍵盤領域，開發出高效可靠且低成本的機械按鍵鍵盤。

技術領域

本發明專利涉及一種芯片，主要涉及一種機械按鍵檢測芯片。

背景技術

目前的鍵盤主要分為薄膜鍵盤和機械鍵盤，機械鍵盤具有可靠性高，采樣速度快，手感一致性好的特點，所以在高端鍵盤領域，機械鍵盤一直是主流。

目前的機械鍵盤的按鍵采樣方式是利用機械按鍵按下和抬起時導通阻抗的不同區分按鍵狀態，機械按鍵按下后，金屬觸點連接到一起，按鍵處于低阻抗狀態，控制器識別按鍵按下，機械按鍵抬起后，金屬觸點分離，按鍵處于高阻狀態，控制器識別按鍵抬起。但隨著使用時間的增加，按鍵的金屬觸點會逐步氧化、阻抗增高，導致按鍵按下去后按鍵阻抗仍然很高，主機有可能無法識別出按鍵被按下。而且這種基于兩點式阻抗區分的方法，在按鍵下去的過程中隨著按鍵角度和按鍵力度的不同，都會導致按鍵阻抗產生很大的變化，按鍵阻抗會有一個比較大的抖動，需要開發比較復雜的“防抖算法”。

目前的機械鍵盤主要是基于矩陣的布局和控制方式，矩陣控制的缺點是鍵盤上的按鍵不能同時檢測，需要分區檢測，這便限制了鍵盤的掃描速度，并且存在同時按下多個按鍵時產生按鍵沖突的問題，導致有些按鍵不能被識別，業內俗稱“鬼影”。鍵盤上除了按鍵布局外，還有RGB LED布局，RGB LED也是基于矩陣的方式布局和控制，在一個鍵盤上布局兩個矩陣陣列，增加了布局的難度和實現成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機械按鍵檢測芯片，旨在解決機械鍵盤的“鬼影”問題，和按鍵抖動問題，并且集成LED驅動，解決了鍵盤布局復雜和成本高昂的問題。

本發明實施例的第一方面提供了一種機械按鍵檢測芯片，所述機械按鍵檢測芯片包含按鍵檢測模塊，通信模塊和發光二極管驅動模塊，所述機械按鍵檢測芯片可以以串聯連接的方式級聯擴展使用；

所述按鍵檢測模塊，用于檢測機械按鍵的通斷狀態，根據按鍵導通阻抗的大小，轉換出對應的多bit數字值；

所述串行通信模塊，用于與前一級機械按鍵檢測芯片或主控制器通信以及與后一級機械按鍵檢測芯片或主控制器通信，將主控制器的控制信息發送給機械按鍵檢測芯片，并將按鍵檢測模塊轉換出的數字值或者芯片的狀態信息發送至主控制器；

所述發光二極管驅動模塊，用于驅動片外發光二極管；

在一個實施例中，所述機械按鍵檢測芯片引腳包含時鐘輸入引腳，時鐘輸出引腳，數據輸入引腳和數據輸出引腳，時鐘輸入引腳用于從主控芯片或者前一級機械按鍵檢測芯片處接收時鐘信號，時鐘輸出引腳用于將從主控芯片接收到的時鐘信號傳輸至下一級機械按鍵檢測芯片，數據輸入引腳用于接收從主控芯片或者前一級機械按鍵檢測芯片處接受數據信號，數據輸出引腳用于將數據信號發送至后一級機械按鍵檢測芯片或者主控制器。

在一個實施例中，所述機械按鍵檢測芯片的電源端用于為芯片提供供電電源電壓，所述機械按鍵檢測芯片的地端用于為芯片提供接地電壓。

在一個實施例中，所述機械按鍵檢測芯片的發光二極管驅動模塊可以驅動一個或多個發光二極管，也可以不驅動發光二極管。

在一個實施例中，機械按鍵檢測芯片通過通信接口將機械檢測模塊轉換出的數字值發送到主控制器，主控制器將該數字值與設定的觸發閾值進行比較，判斷按鍵是否被按下，不同按鍵的觸發閾值可以不同，每個按鍵的觸發閾值也可以任意設定。

本發明實施例的第二方面提供了一種機械鍵盤，鍵盤包含主控制器，一個或多個機械按鍵，一個或多個如上所述的機械按鍵檢測芯片。

附圖說明

本發明上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面附圖結合實施例的描述而變得更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特征，其中：