[发明专利]低成本可检测多个任意组合按键的检测电路及处理方法

说明书

本发明公开了低成本可检测多个任意组合按键的检测电路及处理方法，包括单片机、MCU、CPLD、FPGA、ARM等控制芯片、矩阵按键电路，其所述控制芯片设有R+C个IO引脚，其中R线控制IO作为输入，且带外部中断功能，且所述IO引脚具备浮空、开漏、推挽、上拉、下拉等IO功能设定；控制器芯片内建AD采样功能或运算放大器、比较器，或外挂运算放大器、比较器。有益效果：无需二极管，或仅需少量二极管即可实现低成本任意键无冲突、全键无冲，可配合三极管MOS管等实现IO复用用于LED灯光控制。

技术领域

本发明涉及键盘组合按键检测领域，具体来说，涉及低成本可检测多个任意组合按键的检测电路及处理方法。

背景技术

键盘是很多电子产品的必须的输入设备，透过单片机、MCU、CPLD、FPGA、ARM等控制芯片实现按键扫描。通常，一般的有线键盘和无线键盘如USB、PS2、蓝牙等键盘的设计方法如下，如普通的薄膜键盘，是采用行列扫描线路，按键按照行和列输入，为了节省成本这些键盘是没有加二极管的，这样的键盘无法做到全键盘无冲突，如果出现冲突状态则就不会有按键资料输出，只能做特定组合的几个按键无冲突，做不到多个任意按键组合；在此技术上升级通过增加二极管开来隔离电信号，可达成多个任意按键组合全键无冲突的机械键盘，但是因为二极管无法做到薄膜上面，因此薄膜键盘要做成全键无冲突就需要增加额外的成本，比如增加薄膜到PCB的PIN脚个数，这样会增加PCB的尺寸和加工难度。普通的多个任意组合全键盘无冲突的按键，每个按键都要增加一个二极管，对于机械键盘而已一百多个二极管的成本也相对较高；有没有办法可以取消二极管或仅需要少数几个二极管即可实现低成本的全键无冲突功能，又可以在薄膜键盘上实现多个任意组合全键盘无冲突的功能。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出低成本可检测多个任意组合按键的检测电路及处理方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了可检测多个任意组合按键的检测电路，包括单片机、MCU、CPLD、FPGA、ARM、控制芯片、矩阵按键电路，其中，所述控制芯片设有R+C个IO引脚，所述IO引脚内部浮空、开漏、推挽、上拉、下拉等IO功能设定；纵向所述C线控制所述IO可进行输出和输入的切换，R线控制IO可结合控制器的AD采样功能读取R线电压值或配合运放比较器功能直接读取R线IO口状态；

所述矩阵按键电路包括R条横向支路和C条纵向支路，所述横向支路与所述纵向支路交叉处形成一个键位，所述横向R线支路与所述纵向C线支路相交形成R×C个矩阵分布的键位；所述控制芯片的电源VCC和所述R线控制IO之间串连0或n个电阻或并联0到n个电容，所述GND和所述R线控制IO之间串连0或n个电阻或并联0到n个电容，所述R线对应的每个键位对应串接一个电阻，且所述电阻线路连接处设有所述对地GND和接触开关，所述按键代表唯一一个键码，在所述横向支路的第一端形成R个横向IO端口，在所述纵向支路的第一端形成C个纵向IO端口，所述横向IO端口和所述纵向IO端口均与所述MCU的IO引脚连接。

进一步的，所述控制器IC的R线具有AD采样功能，所述AD功能在休眠时设定为输入带唤醒功能，当所述R线外接下拉电阻到所述GND时，所述R线控制IO读到的电平默认为低电平。

进一步的，所述控制器IC无AD功能时可采用电压比较线路，对电压进行比较，输出信号给R线做读取，此时R线根据应用电路可做输入带上拉或浮空或下拉的状态，当按键部分的电阻是接GND，则相应R线控制IO读到的电平默认为低电平。

进一步的，所述R和所述C的个数可根据应用自由扩展，且所述控制器芯片整合比较器和运算放大器，结合外围电阻匹配线路透过电压比较实现按键状态扫描读取功能。