[发明专利]一种改进的触摸显示屏式的计算机键盘输入设备及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及微型计算机软硬件及接口技术，特别是液晶屏显示和触摸屏的技术。

背景技术

目前触摸屏的技术由于其非机械式的平板结构，易于编程，正逐渐得到越来越广泛的应用，也有人用触摸屏做成一些通讯，机电产品的键盘，但应用于计算机时，如何使其更方便用户使用，尤其是如何整合整个计算机应用系统，在不浪费原有投资的情况下，使之更具效费比，则是一个问题。

发明内容

本发明整合了相关电子电路及控制系统，采用触摸显示屏技术，避免了灰尘，污垢的困扰，易于清洁，同时可以动态地显示当前要使用的按键符号和组合，提供了一种直观，便捷和亲和的人机界面，因为整合了通用的接口设计与相应的驱动程序以及省电方案，使之更具通用性，经济性和可行性。

本发明所采用的技术方案是：由一块透明触摸屏(3)和一块带有背光省电控制的显示屏(5)共同构成计算机键盘的主体，并包含有对应的数字控制电路系统；数字控制电路系统包含微处理器MCU(1)，触摸屏控制器(2)，显示屏驱动器(4)，存储器(8)，输入输出接口控制器(6)，背景灯照明控制(9)。

使用触摸屏(3)作为计算机键盘的输入载体，触摸屏(3)被覆盖在显示屏(5)之上，触摸屏(3)按照键盘的布局被划分成若干传感区域，一旦有手指的触碰，对应传感区域就会输出电信号给触摸屏控制器(2)，触摸屏控制器(2)再将电信号转换为按键的位置信息并传输给微处理器MCU(1)，微处理器MCU(1)通过内部缓存处理后经输入输出接口控制器(6)与计算机主机(7)的CPU进行通信；而显示屏(5)则同时按照键盘的布局显示对应的按键符号，其替代了原计算机键盘上的印刷标识，微处理器MCU(1)从存储器(8)中读取要显示的键符信息，然后输出指令到显示屏驱动器(4)，通过该驱动器控制显示屏(5)要显示的按键内容；同时微处理器MCU(1)还要通知计算机主机(7)当前的键盘显示状态，以备计算机主机(7)调用不同的键符查询表。

对于某些不支持多点触摸的触摸屏，在要用到两键，甚至三键的组合输入的场合，象CTRL，ALT，SHIFT功能键，可以考虑特殊处理方案，如当第一次按下CTRL或ALT或SHIFT这三个键时，程序将保持其按键输入状态，当有其它按键输入时，如X键，程序将其判断为CTRL+X(或ALT+X，或SHIFT+X)，直至再次按下CTRL或ALT或SHIFT这三个键，程序将释放这种保持状态并回到普通状态。

通过微处理器MCU(1)的控制，显示画面切换的形式可以包含各种动画效果。

输入输出接口控制器(6)可以是计算机内部的通用总线接口，也可以是USB或PS2等外部通用接口。基于目前WINDOWS等操作系统的条件，只要在计算机主机(7)上安装特别开发的驱动程序，本发明键盘就能象其它普通键盘一样简单连接到计算机主机上使用，而无需更改原计算机系统的设计。

通过背景灯照明控制单元(9)及微处理器MCU(1)内嵌程序的省电控制方法，可以在不影响实际显示效果的前提下有效节约电能，并改变背景灯颜色以增强显示效果。

本发明可以使用一种反白显示的负向显示屏型式，增强显示效果的同时又可有效控制成本。

本发明可以替代计算机鼠标功能，其将触摸显示屏划分成两个部分，一部分用于鼠标控制板，一部分用于混合功能按键区，且两个区域可以编程互换以适应左手或右手用户的习惯。

本发明可以用作手写输入的设备，其将触摸显示屏划分成两个部分，一部分用于手写板，一部分用于混合功能按键区，且两个区域可以编程互换以适应左手或右手用户的习惯。

附图说明

下面结合附图和实施范例来进一步说明本发明的技术实现。

图1是本发明案例的简化的结构剖面图

图2是本发明案例的显示屏显示的标准键盘布局

图3是本发明案例的触摸屏的示意图

图4是本发明案例的电路原理方框图

图5是本发明案例的一个简化的控制流程图及对应的键盘显示变化示意图

具体实施方式

为方便描述，在这里以全点阵反白显示液晶屏，104键标准IBM PC键盘为例进行说明。

图1所示为触摸屏和液晶显示屏组合的结构关系图，透明的触摸屏被覆盖在显示屏之上，显示屏所显示的键符透过触摸屏被投射出来。

图2所示一标准104键键盘布局，在默认的状态下，显示屏将显示如图2所示的标准键盘布局的图案。