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图解键盘的内部结构与原理

键盘构造及工作原理

PS/2设备履行一种双向同步串行协议。换句话说,每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入。设备可以发送数据到主机,而主机也可以发送数据到设备,但主机总是在总线上有优先权,它可以在任何时候抑制来自设备的通信,只需把时钟线电平拉低即可。

键盘的内部结构主要包括控制电路板、按键、底板和面板等。电路板是整个键盘的控制核心,位于键盘的内部,主要担任按键扫描识别、编码和传输接口工作;它将各个键所表示的数字或字母转换成计算机可以识别的信号,是用户和计算机之间主要的沟通者之一。

键盘主要由键开关矩阵、单片机和译码器三大部分组成。键开关矩阵即键盘按键由一组排列成矩阵方式的按键开关组成,所输入的信号由按键所在的位置决定。单片机即键盘内部采用的Intel8048单片机微处理器,这是一个40引脚的芯片,内部集成了8位CPU、1024×8位的ROM、64×8位的RAM以及8位的定时器/计数器等。译码器即信号编码转译装置,把键盘的字符信号通过编码翻译转换成相应的二进制码。由于键盘排列成矩阵格式,被按键的识别和行列位置扫描码的产生,是由键盘内部的单片机通过译码器来实现的。根据键盘向主机送入的二进制代码类型,可把键盘分为编码键盘和非编码键盘两种。IBM PC机的键盘属于非编码键盘,其特点是不直接提供所按键的编码信息,而是用较为简单的硬件和一套专用程序来识别所按键的位置,并提供与所按键相对应的中间代码,然后再把中间代码转换成要对应的编码。这样,非编码键盘就为系统软件在定义键盘的某些操作功能上提供了更大的灵活性。

计算机键盘通常采用行列扫描法来确定按下键所在的行列位置。所谓行列扫描法是指,把键盘按键排列成n行×m列的n*m行列点阵,把行、列线分别连接到两个并行接口双向传送的连接线上,点阵上的键一旦被按动,该键所在的行列点阵信号就被认为已接通。按键所排列成的矩阵,需要用硬件或软件的方法轮转顺序地对其行、列分别进行扫描,以查询和确认是否有键按动。如有键按动,键盘就会向主机发送被按键所在的行列点阵的位置编码,称为键扫描码。单片机通过周期性扫描行、列线,读回扫描信号结果,判断是否有键按下,并计算按键的位置以获得扫描码。键被按下时,单片机分两次将位置扫描码发送到键盘接口:按下一次,叫接通扫描码;按完释放一次,叫断开扫描码。这样,通过硬件或软件的方法对键盘分别进行行、列扫视,就可以确定按下键所在位置,获得并输出扫描位置码,然后转换为ASCII码,经过键盘I/O电路送入主机,并由显示器显示出来。

键盘要增加键数是很容易的,任何矩阵键盘通过增加键盘的行或列便可实现增加按键数。如64 键的键盘排列成8行×8列的行列点阵,128键的键盘排列成8行×16列的行列点阵,256键的键盘排列成16行×16列的行列点阵,这在1992年7月出版的《微处理机为基础之设计》出版物上已作介绍(此对比文献在2001年12月13日已递交)。因此,键盘结构采用矩阵式早已是公有技术。

电脑键盘的一般结构

电脑键盘的一般结构 一、字键(KEY CAP) 1.字键是由键帽(CAP)及插脚(PLUG)组成; 2.使用材质:ABS; 3.检讨重点: a.键帽表面无缩水﹑阴影,分模面无批锋; b.键帽的外观尺寸﹑顶面锥度及壁厚符合设计; c.进料点处无开裂﹑气印及进料点无拖尾现象; d.平衡杆卡槽形状及尺寸符合设计; e.插脚外围尺寸需分位上﹑中﹑下三处作重点量测,其偏差必须控制在设计公差范围内; f.插脚卡钩形状及尺寸需符合设计,且无折白现象; g.插脚顶面需平整,无批锋﹑毛刺等,否则会影响RUBBER DOME; h.插脚及导引柱表面需光洁,无断差﹑批锋等影响字键运动的缺陷; i.导引柱中心与字键插脚中心须保证在同一直在线,直线度偏差小于0.03 j.配合键孔作拉拔力测试,拉拔力需符合设计; k.组装平衡杆后,平衡杆不得偏紧或偏松;配合间隙小于0.05MM; 二、上盖(UPPER CASE) 1.上盖可区分为含中板与不含中板两种形式; 2.使用材质:HIPS/ABS等; 3.检讨重点: a.上盖为键盘的主外观面,需有较高的表面质量,其表面不得有缩水﹑顶白﹑流纹﹑色差等,在一尺距离处目测无明显结合线; b.分模面不得有批锋,边缘无拉白; c.所有内部结构(含筋位﹑柱位﹑卡钩等)不得有拉白﹑断裂﹑缺胶等;

d.最大长度及宽度尺须控制在设计公差+0.30/-0的范围内; e.所有固定上﹑下盖的螺丝柱为外径Φ5.50MM,内径Φ2.55MM,且顶部须倒0.5X0.5的斜角,高度尺寸需符合设计; f.PCB支撑筋的高度尺寸需符合设计,支撑筋与固定PCB的螺丝柱的高度差需符合设计;LED孔外观及尺寸需符合设计; g.出线孔边缘需制作圆角,绕线柱或筋顶部需有圆角,绕线简捷﹑方便,松紧度要求适中; h.功能键孔外观及尺寸需符合设计; i.功能键RUBBER SHEET定位柱及加强筋尺寸需符合设计; j.表面美工缝﹑修饰面﹑圆角等要求清晰,符合设计; k.射出零件需严格控制变形量,其变形要求为两端翘曲,变形量小于1.0MM; l.无线机种的天线卡槽尺寸为1.50X3.00MM,开口处需倒圆角; m.功能键组装于上盖无卡键现象,周边间隙尽量保持均匀,最大侧间隙小于0.35MM,且功能键顶面高出上盖尺寸需符合设计; n.饰板与上盖组配后,周边间隙均匀,最大间隙小于0.20MM,且无松动现象;需活动的饰板(如:USB盖等),组配后需可灵活转动或易拆装, 但不会自动松脱; o.饰板与上盖段差小于0.10MM,且饰板底于上盖;特殊除外; p.组装PCB组件后,PCB上所有零件与上盖无干涉,PCB摆放平整,LED 高度合理,绕线方便,信号线不易拉动; q.导光罩一般采用紧配合方式组装于上盖,其外露部分与上盖孔间隙小于 0.10MM,间隙均匀,且不易松动与脱落; r.含中板结构之上盖,中板部分可参照中板零件检讨; 三、中板(FRAME) 1.有些键盘的中板与上盖合成单一零件,有些键盘的中板独立为一零件; 2.使用材质:一般与上盖材质相同;

图解键盘的内部结构与原理

键盘构造及工作原理 PS/2设备履行一种双向同步串行协议。换句话说,每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入。设备可以发送数据到主机,而主机也可以发送数据到设备,但主机总是在总线上有优先权,它可以在任何时候抑制来自设备的通信,只需把时钟线电平拉低即可。 键盘的内部结构主要包括控制电路板、按键、底板和面板等。电路板是整个键盘的控制核心,位于键盘的内部,主要担任按键扫描识别、编码和传输接口工作;它将各个键所表示的数字或字母转换成计算机可以识别的信号,是用户和计算机之间主要的沟通者之一。 键盘主要由键开关矩阵、单片机和译码器三大部分组成。键开关矩阵即键盘按键由一组排列成矩阵方式的按键开关组成,所输入的信号由按键所在的位置决定。单片机即键盘内部采用的Intel8048单片机微处理器,这是一个40引脚的芯片,内部集成了8位CPU、1024×8位的ROM、64×8位的RAM以及8位的定时器/计数器等。译码器即信号编码转译装置,把键盘的字符信号通过编码翻译转换成相应的二进制码。由于键盘排列成矩阵格式,被按键的识别和行列位置扫描码的产生,是由键盘内部的单片机通过译码器来实现的。根据键盘向主机送入的二进制代码类型,可把键盘分为编码键盘和非编码键盘两种。IBM PC机的键盘属于非编码键盘,其特点是不直接提供所按键的编码信息,而是用较为简单的硬件和一套专用程序来识别所按键的位置,并提供与所按键相对应的中间代码,然后再把中间代码转换成要对应的编码。这样,非编码键盘就为系统软件在定义键盘的某些操作功能上提供了更大的灵活性。 计算机键盘通常采用行列扫描法来确定按下键所在的行列位置。所谓行列扫描法是指,把键盘按键排列成n行×m列的n*m行列点阵,把行、列线分别连接到两个并行接口双向传送的连接线上,点阵上的键一旦被按动,该键所在的行列点阵信号就被认为已接通。按键所排列成的矩阵,需要用硬件或软件的方法轮转顺序地对其行、列分别进行扫描,以查询和确认是否有键按动。如有键按动,键盘就会向主机发送被按键所在的行列点阵的位置编码,称为键扫描码。单片机通过周期性扫描行、列线,读回扫描信号结果,判断是否有键按下,并计算按键的位置以获得扫描码。键被按下时,单片机分两次将位置扫描码发送到键盘接口:按下一次,叫接通扫描码;按完释放一次,叫断开扫描码。这样,通过硬件或软件的方法对键盘分别进行行、列扫视,就可以确定按下键所在位置,获得并输出扫描位置码,然后转换为ASCII码,经过键盘I/O电路送入主机,并由显示器显示出来。

键盘工作原理

键盘工作原理 键盘是计算机输入设备中最常见的一种,它通过按下不同的按键来输入字符和命令。键盘的工作原理是通过电路和信号传输实现的。 1. 按键结构和布局: 键盘通常由一系列按键组成,每一个按键上都有一个字符或者命令标记。按键通常分为主键和辅助键。主键用于输入字符,而辅助键则用于执行特殊功能,如Shift键、Ctrl键和Alt键等。键盘的布局通常采用QWERTY布局,其中最常见的键位包括字母键、数字键、功能键和控制键等。 2. 电路和连接: 键盘内部包含一组电路板,这些电路板上安装了按键开关和导线等组件。当按下按键时,按键开关会闭合,使电流通过按键的导线流动。键盘通过连接线缆与计算机主机相连,通常使用PS/2接口或者USB接口进行连接。 3. 扫描码和编码: 当按下按键时,键盘会将按键信息转换为扫描码。每一个按键都有一个惟一的扫描码,用于识别按下的是哪个按键。键盘会将扫描码通过连接线缆发送给计算机主机。 4. 中断和驱动程序: 计算机主机通过中断请求(IRQ)来接收键盘发送的扫描码。中断是一种计算机硬件机制,它允许外部设备(如键盘)向计算机主机发送信号,以通知主机有新的数据可用。计算机主机上的键盘驱动程序会接收并解析键盘发送的扫描码,然后将其转换为对应的字符或者命令。 5. ASCII码和字符输入:

计算机主机接收到键盘发送的扫描码后,会将其转换为对应的ASCII码。ASCII码是一种字符编码标准,它将每一个字符映射为一个惟一的数字。计算机主 机根据接收到的ASCII码确定输入的字符,并将其传递给应用程序或者操作系统。 6. 多键盘和多语言支持: 现代计算机支持连接多个键盘,这意味着可以同时使用多个键盘输入字符和命令。此外,键盘也支持多种语言输入,通过按下特定的组合键或者切换键,可以切换键盘布局和输入语言。 总结: 键盘的工作原理是通过按下按键,使按键开关闭合,产生扫描码,然后通过连 接线缆将扫描码发送给计算机主机。计算机主机接收到扫描码后,将其转换为对应的ASCII码,并确定输入的字符或者命令。键盘的工作原理是计算机输入的基础,它使我们能够方便地输入字符和执行命令。

电脑键盘工作原理

电脑键盘工作原理 电脑键盘是我们日常工作和生活中必不可少的输入设备,它通过按键输入我们所需要的字符和命令。然而,你是否好奇电脑键盘是如何实现这一功能的呢?本文将介绍电脑键盘的工作原理。 第一部分:触发机制 键盘的基本构造是由许多按键组成的,每个按键都对应着一个字符或功能。当我们按下某个按键时,触发机制会被激活。触发机制主要有两种类型:机械触发和薄膜触发。 机械触发是指通过按下按键后,按键的机械结构会触碰到一个触发开关,从而形成触发信号。这种触发机制通常包含一个弹簧,当按下按键时,弹簧会将按键复位,使得按键能够弹起。 薄膜触发是指按键上方有一层薄膜,当按下按键时,薄膜会与底层触发板上的触发点相接触,从而形成触发信号。这种触发机制的优势在于其结构简单,维护成本较低。 第二部分:信号传输 一旦触发信号产生,键盘需要将这个信号传输给计算机进行处理。在键盘的底部有一根名为“扫描线”的导线,用于传输信号。在传统的键盘设计中,扫描线是单纯的物理导线;而在现代键盘中,扫描线则是通过电路板和控制芯片实现的。

当按键触发时,键盘会将一个信号发送到计算机。这个信号通常是一个二进制编码,用于表示具体的按键。这个过程通常通过“行-列”扫描的方式进行。首先,键盘通过扫描线来扫描按键的行,然后通过定位具体行后,再扫描相对应的列。通过这种方式,键盘就能准确捕获到所按下的按键。 第三部分:键码转化 一旦键盘将信号传输给计算机,计算机就需要将收到的信号转换成对应的字符或命令。这个过程被称为键码转化。 键码转化是通过键盘驱动程序来实现的。在计算机内部,键盘驱动程序会维护一个键码映射表,用于将接收到的信号转换成对应的字符或命令。不同的键盘布局(如QWERTY或AZERTY)和操作系统都有不同的键码映射表。 通过键盘驱动程序的工作,我们最终可以在计算机屏幕上看到我们输入的文字或命令。这个过程在我们的日常使用中显得十分自然和顺畅。 结论 通过以上的介绍,我们了解到电脑键盘工作的基本原理。通过触发机制、信号传输和键码转化,键盘能够将我们按下的按键转换成对应的字符和命令,从而实现输入功能。键盘作为重要的人机交互设备,不断在技术上进行创新和改进,为我们提供更好的使用体验。我们期

键盘工作原理 (2)

键盘工作原理 键盘是计算机输入设备中最常用的一种,它通过按下不同的按键来输入字符和命令。键盘工作原理是指键盘如何将按键的操作转换为计算机可以识别和处理的信号。下面将详细介绍键盘工作原理。 1. 按键结构和布局: 键盘由一系列按键组成,每个按键都有自己的形状、标记和位置。常见的键盘布局有QWERTY、AZERTY和QWERTZ等。不同的键盘布局适用于不同的语言和地区。 2. 按键传感器: 每个按键都配备了一个按键传感器,用于检测按键的按下和释放动作。按键传感器通常采用机械式或薄膜式设计。 - 机械式键盘: 机械式键盘使用物理开关来检测按键动作。按下按键时,开关会闭合,导通电流,键盘控制器会接收到信号。释放按键时,开关会断开,电流停止流动,键盘控制器也会相应地接收到信号。机械式键盘具有较长的寿命和良好的触感,但价格较高。 - 薄膜式键盘: 薄膜式键盘使用薄膜开关来检测按键动作。薄膜开关由两层薄膜组成,当按键按下时,两层薄膜之间的触点会接触,形成闭合电路,键盘控制器接收到信号。释放按键时,触点分离,电路断开,键盘控制器相应地接收到信号。薄膜式键盘具有较低的成本和较小的体积,但寿命和触感相对较差。 3. 键盘控制器:

键盘控制器是键盘的核心部件,负责接收和处理按键传感器发送的信号。键盘 控制器将按键的按下和释放动作转换为计算机可以理解的数据。 - 扫描码: 键盘控制器通过扫描码来表示每个按键。扫描码是一个独一无二的数字或字符,用于标识按下的是哪个按键。不同的键盘布局和操作系统使用不同的扫描码。 - 接口: 键盘控制器通过电缆与计算机主机连接。常见的接口有PS/2和USB。PS/2接 口使用6针迷你DIN连接器,而USB接口使用通用的USB Type-A或Type-C连接器。 4. 按键事件处理: 键盘控制器将按键的按下和释放动作转换为按键事件,并将其发送给操作系统。操作系统根据按键事件来执行相应的操作,如输入字符、执行命令或触发快捷键。 - 按键防抖动: 由于按键的机械性质,按键可能会产生抖动现象,即在按下或释放时会发生多 次开关状态变化。为了避免误触发,键盘控制器会对按键信号进行防抖动处理,只将稳定的按键事件发送给操作系统。 - 多键盘支持: 现代键盘通常支持多个按键同时按下,即多键盘功能。键盘控制器能够识别多 个按键的组合,并将其作为一个整体的按键事件发送给操作系统。这使得用户可以同时按下多个按键,如快速输入连续字符或执行复杂的快捷键操作。 5. 键盘驱动程序:

电子键盘的按键原理

电子键盘的按键原理 电子键盘是我们日常生活和工作中常见的输入设备,其按键原理是指通过按下按键,产生相应的电信号,从而完成字符或指令的输入。本文将详细介绍电子键盘的按键原理及其工作流程。 一、电子键盘的组成 电子键盘主要由按键和电路板组成。按键通常采用机械式或薄膜式结构,而电路板则负责将按键产生的信号转换为计算机或其他设备可识别的形式。 二、机械式键盘的按键原理 机械式键盘是指按键通过物理机械开关与电路板连接。当按下按键时,按键上的机械开关闭合,导通电路,从而发送一个电信号。机械式键盘通常具有较长的寿命和较好的手感,但相对较大、噪音较高。 三、薄膜式键盘的按键原理 薄膜式键盘是指按键通过薄膜开关与电路板连接。薄膜开关由两层薄膜组成,当按下按键时,上下两层薄膜接触,形成电路闭合。薄膜式键盘体积小巧、寿命较长、噪音较低,但手感较硬。 四、橡胶圈键盘的按键原理 橡胶圈键盘是指按键通过橡胶圈与电路板连接。橡胶圈内置于按键底下,当按下按键时,橡胶圈被压缩,使其底部触点接触电路板,从而发送一个电信号。橡胶圈键盘具有较好的手感和较低的噪音。

五、电容式键盘的按键原理 电容式键盘主要利用人体与按键之间的电容变化来检测按键的动作。当手指接近按键时,人体与按键之间的电容会发生变化,电路板上的 感应电容会检测到这种变化并发送相应的信号。电容式键盘具有触摸 感应和防水性能。 不同类型的电子键盘在按键原理上有所差异,但基本流程是相似的。当用户按下键盘上的按键时,按键与电路板连接,导通电路,从而触 发按键事件。电路板上的控制芯片会解析按键事件,并将其转化为计 算机可读的信号,完成字符或指令的输入。 总结: 电子键盘的按键原理是通过按下按键产生电信号的方式,将字符或 指令输入到计算机或其他设备中。机械式、薄膜式、橡胶圈式和电容 式键盘是常见的电子键盘类型,它们在按键原理上存在差异。无论采 用何种类型的电子键盘,其工作流程都是基于按键与电路板的连接和 电信号的传输。电子键盘的按键原理为我们提供了便捷的数据输入方式,推动了信息技术的发展。

电脑键盘原理与使用

电脑键盘原理与使用 电脑键盘是一种输入设备,用于将人体的指令转换成计算机可以理解的信号,并将其传输到计算机系统中。它通常由一排字母、数字和符号键组成,以及一些额外的控制按键。下面将详细介绍电脑键盘的工作原理和使用方法。 一、工作原理: 电脑键盘的工作原理可以简单概括为“按下即发生”。“按下”时,按键会向下移动触碰到薄膜开关上的接点,产生一种电信号,并且这个信号会立即发送到计算机中,计算机会根据这个信号进行相应的操作。当松开按键时,薄膜开关会重新复位,键盘也会恢复到起始位置。 键盘中最常用的开关类型是薄膜开关,它由三部分组成:薄膜、上层导电层和下层导电层。薄膜包裹在整个键盘的背面,当按键被按下时,按键顶端的部分会移动向下,触碰到上层导电层上的点。这个点实际上是一个刻有导电线的小孔,当按键被按下时,点会和下层导电层上的线相连,产生电连接。这种连接的变化会触发键盘控制器,将相应的电信号发送到计算机中。 二、键盘布局: 电脑键盘采用的是QWERTY布局,这是由西方键盘传统的字母顺序而来。键盘上的字母键是按照这种布局排列的,符号键位于字母键的上方或右边。除此之外,还包括数字键、功能键和控制键等。 数字键通常在键盘的最右侧,从1到0依次排列。功能键(F1-F12)位于键盘的上方,用于向计算机发送一系列的指令和快捷键。

控制键包括Ctrl、Alt和Shift等,它们通常位于键盘的两侧。这些 键在与其它键组合时,可以实现一些特定的功能,如复制、粘贴和撤销等。 三、键盘使用技巧: 1. 使用正确的手位:将小指放在左边的Ctrl键上,无名指放在Fn 键(如果有的话)旁边,中指放在空格键上,食指放在J键上。这样可以 保证手指在键盘上移动时的稳定性和高效性。 2. 学会使用快捷键:在不同的操作系统和软件中,有许多常用的快 捷键可以帮助你更高效地完成任务。一些常见的快捷键包括Ctrl+C(复制)、Ctrl+V(粘贴)和Ctrl+Z(撤销)等。熟练使用这些快捷键可以 极大地提高工作效率。 3.避免疲劳:长时间使用键盘会导致手指疲劳和肌肉疼痛。为了避免 这种情况发生,可以在使用键盘时保持良好的坐姿,并定时休息和放松手指。 4.保持键盘清洁:键盘是容易积灰和污渍的地方,因此定期清洁键盘 是非常重要的。可以使用清洁喷雾剂和软毛刷来清除键盘上的灰尘和污渍。总结: 电脑键盘是一种重要的输入设备,它能够将人体的指令转化为计算机 可以理解的信号,并将其传输到计算机系统中。它的工作原理是通过按键 触碰到薄膜开关上的接点,产生电信号,并立即发送到计算机中。键盘的 布局包括QWERTY布局、数字键、功能键和控制键等。使用键盘时,需要 正确放置手指、学会使用快捷键、避免疲劳以及保持键盘清洁等技巧。通 过熟练使用键盘,可以提高工作效率,并确保键盘的正常使用。

机械键盘工作原理

机械键盘工作原理 一、引言 机械键盘是一种使用机械开关的键盘,相比于传统的薄膜键盘,机械键盘具有更好的手感和耐久性。在游戏、打字等场合中,机械键盘也被广泛使用。本文将详细介绍机械键盘的工作原理。 二、机械开关 机械开关是机械键盘的核心部件,它负责检测按键动作并将信号发送给计算机。一个完整的机械开关由上壳、下壳、弹簧、触点等组成。 1. 上壳和下壳 上壳和下壳是机械开关的外壳,它们通过咬合在一起形成一个密封空间。上壳通常是透明或半透明的,可以让光线透过来照亮按键。 2. 弹簧 弹簧是机械开关中最重要的部件之一,它负责恢复按键到原始位置并提供反馈力度。不同类型的弹簧会产生不同类型的反馈力度,从而影

响手感。 3. 触点 触点是机械开关中另一个重要的部件,它负责检测按键动作并将信号发送给计算机。触点通常由金属材料制成,具有较长的使用寿命和较高的耐磨性。 三、机械键盘的工作原理 机械键盘的工作原理可以分为按键检测和信号传输两个部分。 1. 按键检测 当按下一个机械键盘上的按键时,按键会向下移动并压缩弹簧。弹簧会产生反馈力度,让你感受到按键被按下的感觉。同时,触点也会跟随按键向下移动,并与底壳上的金属接点相碰撞。这个碰撞会产生电流,并将信号发送给计算机。 2. 信号传输 当触点与接点相碰撞时,它们之间会产生电流。这个电流被传输到计算机中,并被转化为数字信号。计算机通过读取这些数字信号来确定

哪个按键被按下。 四、不同类型机械开关的特点 不同类型的机械开关具有不同的特点和手感,因此在选择机械键盘时 需要根据自己的需求进行选择。 1. 红轴 红轴是最常见的机械开关之一,它具有较轻的按键力度和较短的行程,适合游戏玩家和快速打字者使用。红轴没有明显的触发点,按键声音 较小。 2. 黑轴 黑轴比红轴更重,需要更大的力量才能按下。它具有较长的行程和明 显的触发点,适合需要更高精度和反馈力度的用户使用。 3. 茶轴 茶轴与红轴类似,但它具有更明显的触发点和更强烈的反馈力度。茶 轴适合需要在游戏和办公之间切换的用户使用。

键盘工作原理

键盘工作原理 键盘是计算机输入设备中常见的一种,它通过按下不同的按键来输入字符和命令。键盘工作原理是指键盘如何将按键的操作转换为计算机可以识别和处理的信号。下面将详细介绍键盘的工作原理。 1. 按键结构 键盘上的每个按键都有一个独立的结构,通常由按键帽、按键弹簧、按键膜片 和触点组成。按下按键时,按键帽向下施加力量,使得按键弹簧被压缩,并通过按键膜片与触点接触。 2. 矩阵电路 键盘上的按键通常被组织成一个矩阵电路,其中行和列交叉连接。每个按键都 与特定的行和列相连。当按下某个按键时,该按键所在的行和列之间就会形成一个闭合电路。 3. 扫描码 键盘控制器负责扫描键盘上的按键状态。它通过向键盘发送扫描信号,并检测 行和列之间的闭合电路来确定哪个按键被按下。每个按键都有一个唯一的扫描码,用于标识按键的按下和释放。 4. 中断信号 当键盘控制器检测到按键被按下或释放时,它会向计算机发送中断信号。计算 机通过中断处理程序来处理键盘输入。中断处理程序会读取键盘控制器的状态寄存器,并解析扫描码,将其转换为相应的字符或命令。 5. 编码方式

键盘输入可以采用不同的编码方式,常见的有ASCII码和扩展码。ASCII码是 一种标准的字符编码方式,将每个字符映射到一个唯一的数字。扩展码是一种扩展的编码方式,可以表示更多的字符和功能键。 6. 接口类型 键盘可以通过不同的接口类型与计算机连接,常见的有PS/2接口和USB接口。PS/2接口是一种旧的键盘接口,使用6针的迷你DIN连接器。USB接口是一种通 用的接口,可以连接多种外部设备,包括键盘。 总结: 键盘工作原理是通过按下按键,使得按键结构产生闭合电路,键盘控制器检测 到闭合电路后发送中断信号给计算机,计算机通过中断处理程序解析扫描码并转换为字符或命令。键盘可以采用不同的编码方式和接口类型。了解键盘的工作原理可以帮助我们更好地理解和使用键盘。

电脑键盘工作原理

电脑键盘工作原理 简单来说,电脑键盘主要由按键组成,每个按键都对应一个特定的电信号。按下按键时,按键会产生一个电信号,键盘通过将该信号转换成二进制码并发送给计算机,计算机再根据接收到的信号来进行相应的操作。 以下是一般电脑键盘的工作原理: 1.扫描矩阵: 电脑键盘通常采用矩阵结构。这种结构将键盘按键分为多行和多列,并用导电材料连接每个按键的行和列。在非按下状态下,行和列之间没有电流。当按下一个按键时,该按键所在的行和列之间形成了电流通路。2.扫描码检测: 键盘控制器会不断扫描按键的状态。当检测到一些按键的状态由非按下变为按下时,键盘控制器就会记录下该按键的位置信息。 3.按键编码: 键盘控制器得到按键信息后,会将按键位置信息转换成特定的编码。常见的编码方式包括ASCII码、扩展ASCII码、USBHID码等。编码的目的是将按键的信息转化为计算机可识别的二进制信号。 4.传输信号: 键盘控制器将按键编码后的信号通过键盘接口(如USB、PS/2、Bluetooth等)传输给计算机。不同的接口有不同的传输协议和信号传输速率,但基本原理都是将按键信号转化为电信号进行传输。 5.计算机处理:

除了上述基本的工作原理,键盘还有一些特殊功能: 1.功能键: 键盘上通常还有一些特殊功能键,如Ctrl、Shift、Alt等。这些键的作用是与其他键结合使用,实现一些更加复杂的操作。例如,Ctrl键+V可以实现粘贴操作。 2.多媒体键: 有些键盘还配有一些额外的多媒体键,如音量控制键、播放/暂停键等。这些键通过特定的编码和传输协议,可以控制计算机播放音频或视频等多媒体操作。 总结起来,电脑键盘的工作原理是将按键的电信号通过键盘控制器转换为计算机可识别的编码信号,并通过键盘接口传输给计算机。计算机接收到信号后进行解码并执行相应的操作。这样,用户通过按键就能够与计算机进行交互。

键盘工作原理

键盘工作原理 键盘是计算机输入设备的一种,用于输入文字、数字和命令等信息。它是计算 机与用户之间的重要交互工具之一。键盘的工作原理是指键盘如何将用户按下的按键转化为计算机可以识别的信号。下面将详细介绍键盘的工作原理。 1. 按键结构 键盘的按键结构通常由按键帽、按键弹簧、触点和按键底座等组成。按键帽是 按键的外部部份,通常有字母、数字或者符号等标记。按键弹簧提供了按键的弹性,使得按键可以恢复原状。触点是按键底座上的金属片,当按键被按下时,触点会与电路板上的触点接触,形成电路通路。 2. 矩阵罗列 键盘上的按键通常采用矩阵罗列的方式连接到电路板上。矩阵罗列是指将按键 按行和列的方式连接到电路板上,以减少所需的引脚数量。例如,一个标准的键盘通常由8行和16列的按键组成,共计128个按键。通过按下某个按键,可以在电 路板上的相应行和列形成一个闭合电路,从而产生一个特定的信号。 3. 扫描过程 键盘的扫描过程是指键盘通过扫描电路不断地检测按键的状态,以确定用户按 下的是哪个按键。扫描过程通常包括两个阶段:行扫描和列扫描。 - 行扫描:键盘控制器会挨次给每一行的按键行发送扫描信号,然后检测每一 列的触点接触情况。如果有按键被按下,对应的行和列的交叉点会形成一个闭合电路,键盘控制器会检测到这个闭合电路,并记录下对应的按键。 - 列扫描:键盘控制器会挨次给每一列的按键列发送扫描信号,然后检测每一 行的触点接触情况。如果有按键被按下,对应的行和列的交叉点会形成一个闭合电路,键盘控制器会检测到这个闭合电路,并记录下对应的按键。

4. 编码和传输 键盘控制器会将检测到的按键转换为计算机可以识别的信号。这个过程通常包 括编码和传输两个步骤。 - 编码:键盘控制器会根据按键的位置和布局,将按键转换为一个惟一的编码。例如,按下键盘上的字母“A”键,键盘控制器会将其转换为一个ASCII码,比如65。不同的键盘布局和语言设置可能会使用不同的编码方式。 - 传输:键盘控制器会将编码后的信号通过电缆或者无线方式传输给计算机的 主板。传输方式通常使用标准的接口协议,如USB或者PS/2。计算机的主板会接 收到这个信号,并将其解码为相应的键盘输入。 5. 响应和处理 计算机的操作系统会接收到键盘输入信号,并根据用户按下的按键进行相应的 响应和处理。操作系统会根据按键的编码,查找相应的字符或者命令,并将其传递给应用程序或者系统内部进行进一步处理。例如,按下字母键后,操作系统会将相应的字符显示在屏幕上;按下功能键或者组合键后,操作系统会执行相应的功能或者命令。 总结: 键盘的工作原理是通过按键结构、矩阵罗列、扫描过程、编码和传输等步骤, 将用户按下的按键转换为计算机可以识别的信号,并通过操作系统进行相应的响应和处理。了解键盘的工作原理有助于我们更好地理解和使用键盘,提高输入效率和用户体验。

矩阵式键盘工作原理

矩阵式键盘的结构及工作原理 矩阵式键盘的结构与工作原理: 在键盘中按键数量较多时,为了减少I/O口的占用,通常将按键排列成矩阵形式,如图1 所示。在矩阵式键盘中,每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通,而是通过一个按键加以连接。这样,一个端口(如P1口)就可以构成4*4=16个按键,比之直接将端口线用于键盘多出了一倍,而且线数越多,区别越明显,比如再多加一条线就可以构成20键的键盘,而直接用端口线则只能多出一键(9键)。由此可见,在 需要的键数比较多时,采用矩阵法来做键盘是合理的。 矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些,识别也要复杂一些,上图中,列线通过电阻接正电源,并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端,而列线所接的I/O口则作为输入。这样,当按键没有按下时,所有的输出端都是高电平,代表无键按下。行线输出是低电平,一旦有键按下,则输入线就会被拉低,这样,通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。具体的识别及编程方法如下所述。 矩阵式键盘的按键识别方法 确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。 行扫描法行扫描法又称为逐行(或列)扫描查询法,是一种最常用的按键识别方法,如上图所示键盘,介绍过程如下。 判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平,然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低,则表示键盘中有键被按下,而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平,则键盘中无键按下。 判断闭合键所在的位置在确认有键按下后,即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是:依次将行线置为低电平,即在置某根行线为低电平时,其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后,再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低,则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。 下面给出一个具体的例子: 图仍如上所示。8031单片机的P1口用作键盘I/O口,键盘的列线接到P1口的低4位,键盘的行线接到P1口的高4位。列线P1.0-P1.3分别接有4个上拉电阻到正电源+5V,并把列

机械键盘工作原理

机械键盘工作原理 机械键盘是一种使用机械开关来记录击键的键盘。与传统的薄膜键 盘相比,机械键盘在按键的感受、稳定性和耐久性方面有着明显优势。本文将介绍机械键盘的工作原理及其优势。 一、机械开关 机械键盘的核心部件是“机械开关”。机械开关是一种通过物理机械 结构来实现按键触发和信号记录的装置。不同品牌的机械键盘可能采 用不同的机械开关,其中最常见的是“轴体”和“弹簧”。 在常见的机械开关中,轴体是最关键的部分。轴体通常由金属材料 制成,其内部包含一个电气触点和一个弹簧,触点在按下键盘时会与 之相连,形成闭合电路,触发键盘发送信号。弹簧的作用是在按键释 放时将触点恢复到原位,以便进行下一次击键。 二、工作原理 机械键盘的工作原理可以分为三个阶段:按下、触发、释放。 1. 按下阶段:当用户按下机械键盘上的一个按键时,按键向下移动。此时按键上方的轴体与下方的触点相连,形成一个闭合电路。 2. 触发阶段:按键按下的瞬间,触点与底座之间的金属片会断开电路。这一断开的瞬间被机械键盘的电路感应到,信号开始记录。 3. 释放阶段:当用户松开按键时,按键弹簧的作用下,按键会自动 恢复至原始位置。触点与底座再次相连,电路重新闭合。

通过上述过程,机械键盘可以准确地记录用户的击键操作。相比于 传统的薄膜键盘,机械键盘具有以下优势。 三、优势 1. 手感优秀:机械键盘采用机械开关,按键经过物理结构的支撑, 键程较长,有明显的反馈感。用户在击键时可以感受到明显的按下和 释放的过程,提高了键盘的操作体验。 2. 耐用性强:机械键盘采用金属材料的机械开关,使用寿命较长。 相比之下,传统的薄膜键盘使用薄膜结构,容易受损并且寿命较短。 3. 反应速度快:机械开关的触发点较为明确,触发信号的反应速度 更快。这对于需要高频率击键的用户或者对输入延迟敏感的用户来说,具有明显的优势。 4. 可定制性高:由于机械键盘采用可更换的机械开关,用户可以根 据个人喜好和需求来选择不同的开关类型。不同的开关类型具有不同 的手感和声音特点,适合不同类型的用户。 综上所述,机械键盘通过使用机械开关来记录击键操作,并具有手 感优秀、耐用性强、反应速度快和可定制性高等优势。在如今追求高 效率和舒适体验的时代,机械键盘成为了许多专业工作者和游戏玩家 的首选。使用机械键盘,无论是在办公还是娱乐中,都能够带来更好 的操作体验和工作效率。

机械键盘的构造【键盘的构造及分类】

机械键盘的构造【键盘的构造及分类】 你了解键盘吗?你知道键盘的构造和分类吗?不知道?没关系,带你深入了解键盘。 键盘的构造: 键盘的外壳。目前台式PC电脑的键盘都采用活动式键盘,键盘作为一个独立的输入部件,具有自己的外壳。键盘面板根据档次采用不同的塑料压制而成,部分优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘的质感和刚性,不过这样一来无疑增加了成本,所以不少廉价键盘直接采用塑料底座的设计。 有的键盘采用塑料暗钩的技术固定键盘面板和底座两部分,实现无金属螺丝化的设计。所以分解时要小心以免损坏。 外壳为了适应不同用户的需要,键盘的底部设有折叠的支持脚,展开支撑脚可以使键盘保持一定倾斜度,不同的键盘会提供单段、双段甚至三段的角度调整。 常规键盘具有CapsLock(字母大小写锁定)、NumLock(数字小键盘锁定)、ScrollLock三个指示灯,标志键盘的当前状态。这些指示灯一般位于键盘的右上角,不过有一些键盘如ACER的Ergonomic KB和HP原装键盘采用键帽内置指示灯,这种设计可以更容易的判断键盘当前状态,但工艺相对复杂,所以大部分普通键盘均未采用此项设计。 不管键盘形式如何变化基本的按键排列还是保持基本不变,可以分为主键盘区,数字辅助键盘区、F键功能键盘区、控制键区,对于多功能键盘还增添了快捷键区。 键盘电路板是整个键盘的控制核心,它位于键盘的内部,主要担任按键扫描识别,编码和传输接口的工作。 键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口,高档的品牌机多采用PS/2接口,最早也是IBM公司的专利俗称“小口,不过越来越多新型主板都开始提供PS/2键盘接口。而兼容机尤其是较老的主板常常提供AT接口也被称为“大口,所幸的是市场上有一种大小口键盘转换连接器,售价只有区区几元钱,它一举解决了两种接口键盘的兼容性问题。USB作为新兴的结构,一些公司迅速推出了USB接口的键盘,USB接口只是一个卖点,对性能的提高收效甚微,愿意尝鲜且USB端口尚不紧张的朋友可以考虑。 键帽的反面可见都是键柱塞,直接关系到键盘的寿命,其摩擦系数直接关系到按键的手感。 键盘的分类 一、一般分类 键盘的种类很多,一般可分为触点式和无触点式两大类前者借助于金属把两个触点接通或断开以输入信号,后者借助于霍尔效应开关(利用磁场变化)和电容开关(利用电流和电压变化)产生输入信号。 二、按编码分类 从编码的功能上,键盘又可以分成全编码键盘和非编码键盘两种. 全编码键盘是由硬件完成键盘识别功能的,它通过识别键是否按下以及所按下键的位置,由全编码电路产生一个唯一对应的编码信息(如ASCII码)。非编码键盘是由软件完成键盘识别功能的,它利用简单的硬件和一套专用键盘编码程序来识别按键的位置,然后由CPU 将位置码通过查表程序转换成相应的编码信息。非编码键盘的速度较低,但结构简单的,并且通过软件能为某些键的重定义提供很大的方便。 三、按应用分类 按照应用可以分为台式机键盘、笔记本电脑键盘、工控机键盘,速录机键盘,双控键盘、超薄键盘六大类。 四、按码元性质分类

键盘键帽文字印刷技术简介

键盘结构分类及键帽印刷技术 键盘结构分类 键盘根据不同的工作原理可以分为机械式、电容式、塑料薄膜式以及导电橡胶式。 1.机械式按键结构 机械式键盘采用类似金属接触式开关的原理使触点导通或断 开从而获得通断控制信号。在实际应用中机械键盘的结构形式很 多,最常用的是交叉接触式。它的优点是结实耐用,缺点是不防 水、敲击比较费力、而且打字速度快时容易漏字,机械式的键盘 目前已经并不多见。 采用机械式按键设计的键盘底部是一块平整的印刷电路板, 在板子上固定的一个个小“丘包”就是机械式开关。这些开关每个 都是独立的,当受到按压时其内部的两个金属簧片就会接触在一 起从而产生接通信号(图7)。 图7 ALPS机械开关原理图图9 Cherry MX Switch 开关的动作示意图 机械式键盘最大的优点是耐用,每个开关的按压寿命一般都在2000万次以上,部分产品甚至可以达到5000万次以上。如果按照普通用户10年间敲击次数大约60万次计算,理论上一块好的机械键盘就足够使用一辈子。 但机械式键盘也有自己的不足,那就是在原料成本和制造成本要比使用其它工艺制造的普通键盘高出许多;另外,要保证机械式开关的优越手感和长久寿命需要相当高的制造技术,因此生产机械式键盘的门槛相当高。正是因为上述原因,众多键盘制造商都转向生产更为廉价的薄膜键盘,民用键盘中机械式键盘所占的比例已经非常低了。但由于机械键盘的高可靠性以及超耐用性,在一些特殊行业,如军事、医疗、金融以及教育等诸多专业领域中,机械键盘依然拥有自己的市场。 目前, 生产机械式键盘的厂商主要有Cherry、ALPS等。 在数量众多的机械键盘中,Cherry的名气最大,尤其是使用了MX Switch开关的产品。这种机械开关手感好、寿命长。MX Switch 开关就是键帽下面的按键触发器,它的外形就像一个小小的筛子上面插着一根短棒,因为大家喜欢把它叫做“轴”。 下面是Cherry 及其产品的简介

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