一種移動終端的按鍵檢測裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移動終端技術領域，尤其涉及的是一種移動終端的按鍵檢測裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]目前已進入智能移動終端時代，雖然移動終端的主要輸入部件已被觸摸屏所取代，但移動終端的按鍵仍是必配的部件之一。移動終端中的電源鍵、音量鍵均為實體按鍵。在現有技術中，實體按鍵有兩種狀態(tài):按下狀態(tài)和釋放狀態(tài)；若要通過一個按鍵來實現三種、四種甚至更多種狀態(tài)，在現有技術中尚沒有方案。若一個實體按鍵可以實現多種狀態(tài)，則移動終端中只需安裝一個實體按鍵即可代替三個或四個按鍵。
[0003]因而現有技術還有待改進和提高。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于上述現有技術的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種移動終端的按鍵檢測裝置及其方法，以解決現有產一個按鍵不能實現多種狀態(tài)的問題。
[0005]本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案如下:
一種移動終端的按鍵檢測裝置，其包括按鍵模塊和主控制器；
當檢測按鍵模塊的按鍵本體被按下時，主控制器對所述按鍵模塊充電；檢測充電完成后獲取按鍵模塊當前的電壓并停止充電，主控制器獲取按鍵模塊當前的電量，根據所述電壓、電量、按鍵模塊的基準容值和按鍵參數計算按下按鍵本體所用的力；主控制器判斷該力所屬的力度范圍、并執(zhí)行該范圍對應的按鍵功能。
[0006]所述的移動終端的按鍵檢測裝置中，所述按鍵模塊包括:彈簧、第一電容極板、第二電容極板、按鍵本體和殼體；
所述彈簧的一端固定在殼體內側的一端，彈簧的另一端連接第一電容極板的一端，第一電容極板沿著殼體一內側面滑動，第一電容極板的外側面連接按鍵本體和主控制器；所述第二電容極板設置在殼體另一內側面且與第一電容極板相對，第二電容極板的外側面連接主控制器。
[0007]所述的移動終端的按鍵檢測裝置中，所述主控制器包括:
充電單元，用于對第一電容極板與第二電容極板構成的電容進行充電；
電壓獲取單元，用于檢測充完電后，獲取電容兩端的電壓并關閉充電單元；
電量獲取單元，用于獲取電容兩端的電量Q ;
計算單元，用于根據所述電壓、電量、按鍵模塊的基準容值和按鍵參數計算按下按鍵本體所用的力；
處理單元，用于判斷該力所屬的力度范圍、并執(zhí)行該范圍對應的按鍵功能。
[0008]所述的移動終端的按鍵檢測裝置中，所述電量獲取單元包括:電阻、定時器和控制器； 電阻，用于放電時采樣流過的電流；
定時器，用于設置定時時間；
控制器，用于每隔定時時間獲取一次當前的電量，當前的電量等于所述電流乘以定時時間，將每次獲取的電量疊加，直至電壓為零為止。
[0009]所述的移動終端的按鍵檢測裝置中，所述計算單元在按鍵本體未被按下時，計算第一電容極板與第二電容極板組成的電容的基準容值C0 ；
公式為:C0= ε XSO/D, S0= wXhO ;其中，ε為極板間介電常數，S0為第一電容極板與第二電容極板對齊時的正對面積，D為第一電容極板與第二電容極板之間的距離，w為第一電容極板的寬度，hO為第一電容極板的高度。
[0010]所述的移動終端的按鍵檢測裝置中，所述計算單元根據所述電壓、電量、按鍵模塊的基準容值和按鍵參數計算按下按鍵本體所用的力的公式為:
F =kXx ；
由 AC= ε X AS/D, AS = wXx 得出 x=(ACXD)/( ε Xw)，Δ C= CO-C,
C= Q/U,
則 F=(kX ACXD)/( ε XW) = (kX | C0-C | XD) / ( ε X w);其中，x 為彈簧的伸長量；C 為按鍵本體被按下時、第一電容極板與第二電容極板組成的電容的容值；Q為對第一電容極板與第二電容極板充完電后兩端的電量，U為充完電后兩端的電壓。
[0011]一種采用所述的移動終端的按鍵檢測裝置的按鍵檢測方法，其特征在于，包括:
A、當檢測按鍵模塊的按鍵本體被按下時，主控制器對所述按鍵模塊充電；
B、檢測充電完成后獲取按鍵模塊當前的電壓并停止充電；
C、主控制器獲取按鍵模塊當前的電量，根據所述電壓、電量、按鍵模塊的基準容值和按鍵參數計算按下按鍵本體所用的力；
D、主控制器判斷該力所屬的力度范圍、并執(zhí)行該范圍對應的按鍵功能。
[0012]所述的按鍵檢測方法中，所述步驟A之前，還包括:在按鍵本體未被按下時，主控制器計算按鍵模塊的基準容值并存儲。
[0013]相較于現有技術，本發(fā)明提供的移動終端的按鍵檢測裝置及其方法，當檢測按鍵模塊的按鍵本體被按下時，主控制器對所述按鍵模塊充電；檢測充電完成后獲取按鍵模塊當前的電壓并停止充電，主控制器獲取按鍵模塊當前的電量，根據所述電壓、電量、按鍵模塊的基準容值和按鍵參數計算按下按鍵本體所用的力；主控制器判斷該力所屬的力度范圍、并執(zhí)行該范圍對應的按鍵功能；一個按鍵可根據不同的力來表征不同的按鍵狀態(tài)，從而實現不同的按鍵功能，節(jié)省了按鍵的個數，節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明提供的按鍵檢測裝置的示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明提供的按鍵檢測裝置中按鍵模塊的示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明提供的按鍵模塊中按鍵本體被按下時電容極板的位置和所用的力的示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明提供的按鍵模塊中按鍵本體被按下時部分按鍵參數的示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明提供的按鍵模塊中按鍵本體被按下時電容極板的側面視圖和正面視圖。
[0019]圖6是本發(fā)明提供的按鍵模塊中主控制器的示意圖。
[0020]圖7是本發(fā)明提供的按鍵檢測裝置的按鍵檢測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明提供一種移動終端的按鍵檢測裝置及其方法，主要適用于移動終端，也適用于其他具有麥克風拾音結構路徑的設備；可實現對麥克風拾音結構路徑的基本檢測，確保良好的通話音質。為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請參閱圖1，本發(fā)明提供的移動終端的按鍵檢測裝置包括按鍵模塊100和主控制器200。當按鍵模塊100的按鍵本體被按下時，按鍵模塊100的容值隨著按下的力的大小對應變化。當主控制器200檢測按鍵本體被按下時，主控制器200對所述按鍵模塊100充電，檢測充電完成后獲取按鍵模塊100兩端當前的電壓U并停止充電，主控制器200獲取按鍵模塊當前的電量Q，根據電壓U和電量Q計算按鍵模塊當前的容值C。再根據按鍵模塊的基準容值、當前的容值和按鍵參數計算按下按鍵本體所用的力，公式為力F =kXx=(kX CO-C XD)/( ε Xw )，CO為基準容值，C為當前的容值，k、D、ε、w為按鍵參數(按鍵模塊設置完成后，這些按鍵參數為固定值，將在后續(xù)詳細闡述)。最后，主控制器判斷該力屬于哪個力度范圍，執(zhí)行該力度范圍對應的按鍵功能。這樣一個按鍵即可根據不同的力來表征不同的按鍵狀態(tài)，從而實現不同的按鍵功能，節(jié)省了按鍵的個數，節(jié)約了成本。
[0022]本實施例中，如圖2所示，所述按鍵模塊100包括:彈簧110、第一電容極板120、第二電容極板130、按鍵本體140 (即用戶按下觸摸的物體)和殼體150。所述彈簧110的一端固定在殼體150內側的一端，彈簧110的另一端連接第一電容極板120的一端，第一電容極板120沿著殼體150 —內側面滑動，第一電容極板120的外側面連接按鍵本體140和主控制器200 ;所述第二電容極板130固定在殼體150另一內側面且與第一電容極板120相對，第二電容極板130的外側面連接主控制器200。
[0023]請一并參閱圖2至圖5，當按鍵本體140未被按下時，彈簧110未被壓縮或拉伸，此時第一電容極板120與第二電容極板130的兩端齊平，如圖2所示。此按鍵釋放狀態(tài)下可計算出按鍵模塊100的基準容值C0= ε XSO/D，S0= wXhO ;其中，ε為極板間介電常數，S0為兩個電容極板對齊時的正對面積，D為第一電容極板120與第二電容極板130間的距離，w為第一電容極板120的寬度(第二電容極板130寬度也為w)，h0為第一電容極板120的高度(第二電容極板130高度也為hO)。這些參數都是已知的，主控制器200即可計算出基準容值C0并存儲，以供后續(xù)計算使用。
[0024]當用戶按下按鍵本體140時，如圖3所示，彈簧110將伸長如X，同時第一電容極板120將對應下移X。此時按鍵本體140受力平衡，滿足F=kXx ；F為用戶按下按鍵本體140所用的力，k為常量、表示彈簧110的倔強系數，X表示彈簧110的伸長量，也表示第一電容極板移動的距離。因此，只需求出彈簧110的伸長量就可以知道用戶按下按鍵本體140所用的力F。
[0025]請同時參閱圖4和圖5，圖5左邊為第一電容極板120與第二電容極板130的一側面視圖，右邊為正面視圖。此時第一電容極板120與第二電容極板130交錯相對，即部分面相對。第一電容極板120與第二電容極板130構成的電容的容值C的公式為:C= ε XS/D，S = wXh ;其中，S為第一電容極板120與第二電容極板130間的相對面積，h為第一電容極板120與第二電容極板130間的相對高度。因此，當用戶按下按鍵本體140時，彈簧110被拉伸X，同時第一電容極板120與第二電容極板130間相對的面積減少，減少的部分面積為 AS = wXXo
[0026]因此，由于AC=e X Δ S/D，便可求出x= ( Δ CX D) / ( ε Xw)，從而可得到用戶按下按鍵本體140所使用的力F = (kXACXD)/(eXw)。而Δ C=C0_C，CO為在按鍵本體140未被按下時第一電容極板120與第二電容極板130之間的電容值，C為按鍵