[发明专利]一种基于模数转换的按键电路

说明书

技术领域

本发明涉及按键设计技术,具体是指一种基于模数转换的按键电路。

背景技术

作为一种人机交互方式，按键是当前电子设备必不可少的组成部分。在电子设备上，少则几个按键，多则数十个按键，它们的功能是把使用者的操作转换成电子设备能识别的信号。

现有的按键种类从其实现的原理上来说主要分为两种：

（1）独立式按键；该按键实现方式简单，多用于按键数目不多的场景中。如图1，该按键一端作为按键信号输出，上拉电阻RU_*把信号上拉至电源电压VDD，保证按键信号的高电平能达到CPU的高电平门限要求，按键另一端直接接在系统参考地GND，保证信号的低电平能达到CPU的低电平门限要求。每一个按键(KEY_*)对应于一个按键状态信号SK*，当没有按键按下的时候，由于上拉电阻RU_*的作用，使按键状态信号SK*保持为高电平，当有按键KEY_*按下的时候，SK*信号跟地短路，该信号由高电平变成了低电平。CPU通过判断SK*信号逻辑值即可判断是否有按键按下并且检测出对应的按键编号。

（2）扫描式按键(矩阵式按键)；该种按键多应用在按键数目较多的场合，原理如图2所示，按键信号由行信号SH*和列信号SV*组成，其中上拉电阻RU_*和下拉电阻RD_*的作用是保证信号的电平能满足CPU的逻辑门限要求。扫描按键时，CPU先给行信号SH*输出低电平并检测列信号SV*的电平，如果SV*全部未高电平，则表明没有按键按下，如果列信号SV*上某一位(以SV2为例)为低电平，则表示第二列上的KEY5，KEY8，KEY11，……，KEY14这些按键中有按键按下，然后CPU立即给列信号SV*输出高电平并检测行信号SH*，若检测到SH*中某一位(以SH3为例)为高电平，则表明当前是KEY11按下，此时即完成了一次按键扫描。

上述两种按键需占用大量的CPU数据接口，独立式按键由于每一个按键都有一个独立的数据信号，所以要实现N个按键的功能，CPU就必须要提供N个数据接口；而扫描式按键由于采用了矩阵的方式，在矩阵的每一个节点都可以实现一个按键，因此该种方法所占用的数据接口数量是行数据与列数据数量之和，例如要实现12个按键功能，则可以用1X12，2X6或者3X4矩阵，分别要用到12、8、7个数据接口。由于很多小型电子设备的CPU数据接口资源有限，不能拿出过多接口以支持按键。另外在扫描式按键中，支持行扫描和列扫描的端口都必须是双向数据接口，且软件实现非常复杂，研发设计方面存在诸多不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节约CPU端口可扩展性强的基于模数转换的按键电路。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案实现：

 一种基于模数转换的按键电路，包括：若干个按键及电阻，信号输出端，键值与按键操作对应表，其特征在于，

所述每个按键均与一电阻并联组成按键组，各按键组再依次串联，串联按键组一端连接电源VDD，另一端通过电阻与地GND连接；

信号输出端，取自于任意两个串联的按键组之间，与控制芯片一A/D采样端口连接；

触发任意按键，控制芯片A/D采样端口采集到模拟电压信号，转换后，根据电压数值查键值与按键操作对应表，找到对应的按键，控制执行相应的操作。

本发明提供的另一种方案为：一种基于模数转换的按键电路，包括：若干个按键及电阻，信号输出端，键值与按键操作对应表，其特征在于，

所述每个按键均与一电阻串联组成按键组，各按键组再相互并联，并联按键组一端接地，另一端通过第一分压电阻接电源VDD，同时通过第二分压电阻接地，该端也作为信号输出端与控制芯片一A/D采样端口连接；

触发任意按键，控制芯片A/D采样端口采集到模拟电压信号，转换后，根据电压数值查键值与按键操作对应表，找到对应的按键，控制执行相应的操作。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

（1）只需要占用一个CPU的接口，即可扩展多个按键，利于电子产品硬件系统设计；

（2）按键识别采用A/D采样端口配合查表方式，相比扫描按键方式，占用程序时间少，按键识别稳定可靠；

（3）相比于扫描按键实现方式，可有效避免重键无法检测或者漏键的问题，扫描按键方式在一个扫描周期中，只能返回一个扫描结果，因此某些按键状态会因为扫描周期的问题无法检测，造成漏键，除非软件设计中就支持重键检测，否则就会造成重键无法检测。 

附图说明

图1为本发明第一实施例电路原理示意图；