[发明专利]一种弹力曲线可变的磁悬浮键盘及其工作方法

权利要求书

1.一种弹力曲线可变的磁悬浮键盘，包括底盘和设置在所述底盘上的磁悬浮按键，其特征在于，所述键盘根据实时获取磁悬浮按键被压下距离改变磁悬浮按键弹力。

2.根据权利要求1所述磁悬浮键盘，其特征在于，所述磁悬浮按键包括上方设有开口的固定外壳和设置在所述开口处的活动结构，所述活动结构包括键帽、键轴、悬浮强力磁铁、铜箔，所述键帽、所述键轴、所述悬浮强力磁铁依次连接，所述悬浮强力磁铁下方设有铜箔，所述键轴穿过所述开口，所述键轴下端进入所述固定外壳内，所述键轴上端位于所述固定外壳外部，所述悬浮强力磁铁受所述开口限制，使其不会从所述开口脱出；所述固定外壳内部底面与所述悬浮强力磁铁相对位置上设有固定强力磁铁，所述固定强力磁铁与所述悬浮强力磁铁极性相同，所述固定外壳内部底面还设有一个固定线圈，固定线圈上分别设有电极引线a、电极引线b，电极引线a、电极引线b穿过固定外壳引到固定外壳外部，所述固定强力磁铁上设有两片铁片，两片铁片之间设有缝隙，两片铁片分别设有电极引线c、电极引线d，电极引线c、电极引线d穿过固定外壳引到固定外壳外部；

所述磁悬浮按键的控制电路包括微控制器、驱动电路、驱动电路输出、信号输出线路、信号输入线路及分压电阻，所述微控制器通过信号线连接所述驱动电路，所述驱动电路输出连接所述电极引线a及所述电极引线b，所述微控制器通过所述信号输出线路连接电极引线c，所述微控制器通过信号输入线路连接所述电极引线d，所述信号输入线路连接所述分压电阻的一端，所述分压电阻的另一端接地，所述微控制器包括模数转换器ADC。

3.根据权利要求2所述磁悬浮键盘，其特征在于，所述铁片的形状为半圆形。

4.根据权利要求2所述磁悬浮键盘，其特征在于，所述微控制器内置所述模数转换器ADC。

5.根据权利要求2所述磁悬浮键盘，其特征在于，所述微控制器外置所述模数转换器ADC，所述模数转换器ADC连接所述信号输入线路。

6.根据权利要求2-5任一所述磁悬浮键盘的工作方法，其特征在于，具体步骤包括：

A、所述微控制器初始化，获取弹力曲线

所述磁悬浮按键的控制电路接通电源，所述微控制器程序初始化，所述驱动电路初始化，所述微控制器获取弹力曲线的离散值并将其加载到弹力曲线数组F[s]中,获取弹力曲线，所述弹力曲线的离散值表示磁悬浮按键被压下距离s时所述驱动电路应当输出到固定线圈的电流；

B、循环执行步骤(2)—步骤(4)，具体步骤包括：

(2)实时获取磁悬浮按键被压下距离s’

所述微控制器程序初始化后，所述微控制器通过数字波形生成算法DDS生成信号波形并经过所述信号输出线路输出持续的信号波形，持续的信号波形传送至连接所述电极引线c的铁片，连接所述电极引线d的铁片将通过三导体电容器耦合得到的信号与所述分压电阻进行分压，并经过所述信号输入线路输入到所述微控制器，所述微控制器通过所述模数转换器ADC实时获得所述感应信号强度，并通过换算表格获取磁悬浮按键被压下距离s’，所述换算表格表示磁悬浮按键被压下距离与输入到所述微控制器的感应信号强度的对应关系表；其中，两片铁片与所述铜箔构成所述三导体电容器；

(3)实时控制磁悬浮按键弹力

所述微控制器获取磁悬浮按键被压下距离s’后，通过所述弹力曲线数组F[s]获得磁悬浮按键被压下距离s’时所述驱动电路应当输出到固定线圈的电流，所述驱动电路应当输出到固定线圈的电流通过所述驱动电路输出送到所述固定线圈中实时改变磁悬浮按键弹力；

(4)获取按键状态

所述微控制器通过实时获取磁悬浮按键被压下距离s’判断按键状态，所述微控制器将磁悬浮按键被压下距离s’与预先设定的阈值dth进行比较，如果s’>dth，则判断按键被按下，通知上层应用程序，根据按键功能执行相应操作，否则，判断按键未被按下，不通知上层应用程序。

7.根据权利要求6所述工作方法，其特征在于，所述微控制器获取弹力曲线的离散值，具体是指所述微控制器通过下列方式之一获取弹力曲线的离散值：a、用户通过键盘直接输入弹力曲线的离散值；b、用户绘制曲线经过抽取获得弹力曲线的离散值；c、厂家预先存储弹力曲线的离散值。