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1、键盘再设计调研报告目录第一章 键盘简介第二章 键盘分类第三章 调查结果和分析 键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。 PC XT/AT时代的键盘主要以83键为主，并且延续了相当长的一段时间，但随着视窗系统近几年的流行已经淘汰。取而代之的是101键和104键键盘，并占据市场的主流地位，当然其间也曾出现过102键、103键的键盘，但由于推广不善，都只是昙花一现。近半年内紧接着104键键盘出现的是新兴多媒体键盘，它在传统的键盘基础上又增加了不少常用快捷键或音量调节装置，使PC操作进一步简化，对于收发电子邮件、打开
2、浏览器软件、启动多媒体播放器等都只需要按一个特殊按键即可，同时在外形上也做了重大改善，着重体现了键盘的个性化。起初这类键盘多用于品牌机，如HP、联想等品牌机都率先采用了这类键盘，受到广泛的好评，并曾一度被视为品牌机的特色。随着时间的推移，渐渐的市场上也出现独立的具有各种快捷功能的产品单独出售，并带有专用的驱动和设定软件，在兼容机上也能实现个性化的操作。怒蛙网络推手机构认为，键盘应该是人类最常用也是最主要的输入设备，我们在网络信息时代，无时无刻不在和它打交道，作为传达人类指令的重要工具，是唯一不需要再提升的硬件设备。第一节 键盘概括第二节 键盘的工作原理随着IBM PC机的发展，键盘也分为XT,
3、 AT, PS/2键盘以至于后来的USB键盘. PC系列机使用的键盘有83键、84键、101键、102键和104键等多种。XT和AT机的标准键盘分别为83键和84键，而286机以上微机的键盘则 普遍使用101键、102键或104键。83键键盘是最早使用的一种PC机键盘，其键号与扫描码是一致的。这个扫描码被直接发送到主机箱并转换为 ASCII码；随着高档PC机的出现，键盘功能和按键数目得到了扩充，键盘排列也发生了变化，产生的扫描码与83键键盘的扫描码不同。为了保持PC系列微 机的向上兼容性，需将84/101/102/104键键盘的扫描码转换为83键键盘的扫描码，一般将前者叫作行列位置扫描码，而将
4、后者称为系统扫描码。显 然，对于83键键盘，这两种扫描码是相同的。 键盘是由一组排列成矩阵方式的按键开关组成，通常有编码键盘和非编码键盘两种类型，IBM系列个人微型计算机的键盘属于非编码类型。微机键盘主要由单片 机、译码器和键开关矩阵三大部分组成。其中单片机采用了INTEL8048单片微处理器控制，这是一个40引脚的芯片，内部集成了8位 CPU、10248位的ROM、648位的RAM、8位的定时器计数器等器件。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。单片机在周期性扫描行、列的同时，读回扫描信号线结果，判断是否有键按下，并计算按键的位
5、置以获得扫描码。当有键按 下时，键盘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；释放时再发一次，叫断开扫描码。因此可以用硬件或软件的方法对键盘的行、列分别进 行扫视，去查找按下的键，输出扫描位置码，通过查表转换为ASCII码返回。是与主机箱分开的一个独立装置，通过一根5芯电缆与主机箱连接，系统主板上的键盘接口按照键盘代码串行传送的应答约定，接受键盘发送来的扫描码；键盘 在扫描过程中，7位计数器循环计数。当高5位(D6一D2)状态为全“0”时，经译码器在O列线上输出一个“0”,其余均为“1”；而计数器的低二位 (D1D0)通过4选1多路键盘选择器控制03行的扫描。计数器计一个数则扫
6、描一行，计4个数全部行线扫描一遍，同时由计数器内部向D2进位，使另一列线1 变低，行线再扫描一遍。只要没有键按下，多路选择器就一直输出高电平，则时钟一直使计数器循环计数，对键盘轮番扫描。当有一个键被按下时，若扫描到该键所 在的行和列时，多路选择器就会输出一个低电平，去封锁时钟门，使计数器停止计数。这时计数器输出的数据就是被按键的位置码(即扫描码)。8048利用程序 读取这个键码后，在最高位添上一个“O”，组成一个字节的数据，然后从P22引脚以串行方式输出。在8048检测到键按下后，还要继续对键盘扫描检测，以 发现该键是否释放。当检测到释放时，8048在刚才读出的7位位置码的前面(最高位)加上一
7、个“1”，作为“释放扫描码”，也从 P22引脚串行送出去，以便和“按下扫描码”相区别。送出“释放扫描码”的目的是为识别组合键和上、下档键提供条件。同时，主机还向键盘发送控制信号，主机CPU响应键盘中断请求时，通过外围接口芯片8255A一5的PA口读取键盘扫描码并进行相应转换处理和暂存；通过PB口的PB6和PB7来控制键盘接口工作。第二章 键盘的分类及结构 第一节 键盘的分类 第二节 键盘的结构第一节 键盘的分类 常规的键盘有机械式按键和电容式按键两种。在工控机键盘中还有一种轻触薄膜按键的键盘。机械式键盘是最早被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，具有工艺简单、维修方便、手
8、感一般、噪声大、易磨损的特性，大部分廉价的机械键盘采用铜片弹簧作为弹性材料，铜片易折易失去弹性，使用时间一长故障率升高，现在已基本被淘汰，取而代之的是电容式键盘。它是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。理论上这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高质量的键盘，但工艺较机械结构复杂。还有一种用于工控机的键盘为了完全密封采用轻触薄膜按键，只适用于特殊场合。键盘的外形分为标准键盘和人体工程学键盘。人体工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大
9、板块左右分开，并形成一定角度，使操作者不必有意识的夹紧双臂，保持一种比较自然的形态，这种设计的键盘被微软公司命名为自然键盘（Natural Keyboard）,对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率，如字母“G”和“H”。有的人体工程学键盘还有意加大常用键如空格键和回车键的面积，在键盘的下部增加护手托板，给以前悬空手腕以支持点，减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。这些都可以视为人性化的设计。第二节 键盘的结构键盘的外壳。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
10、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。键盘区分为，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。 键盘的接口，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。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。 调查结果和分析第一节 电脑键盘的普及率随着经济的发展，大部分的
11、同学都能够担负得起电脑的费用，从结果得知，90%的同学拥有电脑，其中75%为笔记本其余为台式电脑，75%笔记本同学中有80%拥有键盘。第二节 键盘购买渠道结果和分析56%选择去商场购买，30%选择网购，14%选择路边摊购买,从结果发现，大部分人选择直接商场购买或者网购，而较少部分的人则选择网购对键盘关心的因素的调查结果和分析键盘中不满意部分调查结果本次改良着重从该表格中发现的问题入手并结合上述键盘知识进行改良解决办法材质方面，多数为ABS树脂、HIPS树脂，也有ABS/PC合金的，结合性价比本次选用ABS树脂颜色方面，采用多种配色方案，以满足不同人的需求键盘掉色，结合价格因素，不能很好的解决该问题，仍采用印刷方式，但在字体上面再印一层UV油延长寿命外型和游戏不舒适，草图阶段进行仔细推敲，找出合适的外型。
