CN106788387A - 一种用于电子设备的按键复用电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电子设备的按键复用电路及电子设备，该按键复用电路包括按键、第一显示灯、第二显示灯、第一开关、第二开关、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一信号输出端和第二信号输出端，第一显示灯和第一开关串联连接在按键复用电路的电源端和接地端之间，第二显示灯和第二开关串联连接在电源端和接地端之间；处理芯片被设置为根据接收到的第一控制信号和/或第二控制信号执行相应的功能操作。这样不将显示灯与处理芯片的IO口直接连接，而是将显示灯设计在按键复用电路中，能够使得用户直接通过观察显示灯的状态就能够判断出按键触发的对应功能，同时还节省了处理芯片的IO口资源。

Description

一种用于电子设备的按键复用电路及电子设备

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于电子设备的按键复用电路及电子设备。

背景技术

随着智能硬件产品越来越多，用户对设备的体验追求越来越高，简易可视直观等用户需求得到关注。目前很多设备都集成了开关机和复位单按键复用功能，不仅能够节约成本、使设备简约，更能提高用户对产品的感官。用户通过约估按键按下的时长，实现设备的开关机或复位。从产品角度和用户角度看，在面临某些问题时仍存在一定的缺陷。例如，从产品角度，通用的方案过于占用处理芯片的IO口资源，指示灯的显示都是开机后通过IO口控制；从用户角度，用户需要自己估时，在开关机和复位等按键按下时长判断上可能有失误，导致多次重复操作。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种减少占用处理芯片IO口的按键复用电路的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于电子设备的按键复用电路，所述电子设备包括处理芯片，所述按键复用电路包括按键、第一显示灯、第二显示灯、第一开关、第二开关、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一信号输出端和第二信号输出端，所述第一显示灯和所述第一开关串联连接在所述按键复用电路的电源端和接地端之间，所述第二显示灯和所述第二开关串联连接在所述电源端和所述接地端之间；所述按键连接在所述电源端和所述第一电容之间，且所述第一电容、所述第一电阻和所述按键串联连接在所述电源端和所述接地端之间；所述按键连接在所述电源端和所述第二电容之间，且所述第二电容、所述第二电阻和所述按键串联连接在所述电源端和所述接地端之间；所述第一电容和所述第一电阻之间的电位点与所述第一开关的控制端连接，所述第二电容和所述第二电阻之间的电位点与所述第二开关的控制端连接；所述第一信号输出端与所述第一开关的控制端连接，所述第二信号输出端与所述第二开关和所述第二显示灯之间的电位点连接，所述第一信号输出端输出第一控制信号至所述处理芯片，所述第二信号输出端输出第二控制信号至所述处理芯片，所述处理芯片被设置为根据接收到的所述第一控制信号和/或所述第二控制信号执行相应的功能操作。

可选的是，所述第一电容连接在第一连接点和所述接地端之间，所述第一电阻连接在所述按键和所述第一连接点之间；所述第二电容连接在第二连接点和所述接地端之间，所述第二电阻连接在所述按键和所述第二连接点之间。

可选的是，所述按键复用电路还包括第三电阻、第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第三电阻串联连接在所述第一连接点和所述接地端之间，所述第一二极管的阳极与所述第一连接点连接；所述第二二极管和所述第三电阻串联连接在所述第二连接点和所述接地端之间，所述第二二极管的阳极与所述第二连接点连接。

可选的是，所述按键复用电路还包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻连接在所述第一开关和所述电源端之间；所述第五电阻连接在所述第二开关和所述电源端之间。

可选的是，所述电子设备还包括电源芯片，所述电源芯片被设置为根据所述第一控制信号为所述处理芯片供电。

可选的是，所述按键复用电路还包括信号检测端、第三信号输入端、第三二极管和第四二极管，所述第三信号输入端经所述第三二极管与所述第一信号输出端连接，所述第四二极管连接在所述第一开关的控制端和所述第一信号输出端之间，所述第四二极管的阴极与所述第一信号输出端连接，所述信号检测端与所述第一开关的控制端连接，所述处理芯片根据所述信号检测端的电平输出第三控制信号至所述第三信号输入端。

可选的是，所述第一开关和所述第二开关均由N沟道MOS管提供。

可选的是，所述第一显示灯和所述第二显示灯均为发光二极管，每一所述发光二极管的阳极均与所述电源端连接。

根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括处理芯片、及根据本发明第一方面所述的按键复用电路。

本发明的发明人发现，在现有技术中，存在过于占用处理芯片的IO口资源的问题。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明的一个有益效果在于，不将显示灯与处理芯片的IO口直接连接，而是将显示灯设计在按键复用电路中，能够使得用户直接通过观察显示灯的状态就能够判断出按键触发的对应功能，同时还节省了处理芯片的IO口资源。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明一种用于电子设备的按键复用电路的一种实施结构的电路原理图；

图2为根据本发明一种用于电子设备的按键复用电路的另一种实施结构的电路原理图。

附图标记说明：

L1、L2-显示灯； S1、S2-开关；

SW1-按键； C1、C2-电容；

D1、D2、D3、D4-二极管； R1、R2、R3、R4、R5-电阻；

out1-第一信号输出端； out2-第二信号输出端；

in3-第三信号输入端； det1-信号检测端；

P1-第一连接点； P2-第二连接点；

Q1、Q2-N沟道MOS管； VBAT-电源端；

GND-接地端； U1-处理芯片；

U2-电源芯片。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在现有技术的按键复用电路中，每个显示灯均连接在电源端和处理芯片对应的IO口之间，处理芯片通过检测按键被按下的时长来控制各IO口的电平状态，进而控制对应显示灯是否发光，以提示用户按下按键所触发的对应功能。

为了解决现有技术中存在的按键复用电路过于占用处理芯片的IO口资源的问题，提供了一种用于电子设备的按键复用电路，该电子设备包括处理芯片U1，该处理芯片U1例如可以是MCU。如图1所示，该按键复用电路包括按键SW1、第一显示灯L1、第二显示灯L2、第一开关S1、第二开关S2、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一信号输出端out1和第二信号输出端out2，第一显示灯L1和第一开关S1串联连接在按键复用电路的电源端VBAT和接地端GND之间，第二显示灯L2和第二开关S2串联连接在电源端VBAT和接地端GND之间；按键SW1连接在电源端VBAT和第一电容C1之间，且第一电容C1、第一电阻R1和按键SW1串联连接在电源端VBAT和接地端GND之间，按键SW1连接在电源端VBAT和第二电容C2之间，且第二电容C2、第二电阻R2和按键SW1串联连接在电源端VBAT和接地端GND之间，第一电容C1和按键SW1之间的电位点与第一开关S1的控制端连接，第二电容C2和按键SW1之间的电位点与第二开关S2的控制端连接，第一信号输出端out1与第一开关S1的控制端连接，第二信号输出端out2与第二开关S2和第二显示灯L2之间的电位点连接，第一信号输出端out1输出第一控制信号至处理芯片U1，第二信号输出端out2输出第二控制信号至处理芯片U1，处理芯片U1被设置为根据接收到的第一控制信号和/或第二控制信号执行相应的功能操作。

其中，按键SW1具体可以为单按键回弹开关，在用户按下按键SW1时按键SW1导通状态，用户松开该按键SW1时，按键SW1恢复成断开状态。第一开关S1和第二开关S2可以均为控制端输入高电平时使对应的开关导通的情况下，在按键SW1没有被按下时，第一开关S1和第二开关S2的控制端均为低电平，第一开关S1和第二开关S2均断开，第一信号输出端out1输出低电平，第二信号输出端out2输出高电平。当按键SW1被按下时，第一电容C1和第二电容C2开始充电，第一电容C1和第二电容C2的充电时间不同，这就导致第一开关S1和第二开关S2的导通时刻不同，第一电容C1充电至其与第一电阻R1之间的电位点的对地电压达到能够使得第一开关S1导通的电压时，第一开关S1导通，第一显示灯L1发光，第一信号输出端out1输出高电平；第二电容C2充电至其与第二电阻R2之间的电位点的对地电压达到能够使得第二开关S2导通的电压时，第二开关S2导通，第二显示灯L2发光，第二信号输出端out2输出低电平。因此，处理芯片U1可以是根据接收到的第一控制信号和/或第二控制信号的电平高低变化来执行相应的功能操作。

具体的，第一电阻R1和第一电容C1组成第一延时充电电路，第二电阻R2和第二电容C2组成第二延时充电电路，可以调节第一电阻R1的阻值及第一电容C1的容值来调节第一电容C1的充电时间，进而调节按下按键SW1后第一开关S1导通的时间；调节第二电阻R2的阻值及第二电容C2的容值来调节第二电容C2的充电时间，进而调节按下按键SW1后第二开关S2导通的时间，例如可以是第二电容C2充电至第二开关S2导通的时间大于第一电容C1充电至第一开关S1导通的时间。

这样，不将显示灯与处理芯片的IO口直接连接，而是将显示灯设计在按键复用电路中，能够使得用户直接通过观察显示灯的状态就能够判断出按键触发的对应功能，同时还节省了处理芯片的IO口资源。

图2为根据本发明一种用于电子设备的按键复用电路的另一种实施结构的电路原理图。

如图2所示，第一电容C1例如可以连接在第一连接点P1和接地端GND之间，第一电阻R1连接在按键SW1和第一连接点P1之间；第二电容C2连接在第二连接点P2和接地端GND之间，第二电阻R2连接在按键SW1和第二连接点P2之间。

为了使得该按键复用电路在用户松开按键SW1后，第一电容C1和第二电容C2放电，以避免其对按键后续触发结果产生影响，在本发明的一个具体实施例中，该按键复用电路还可以包括第三电阻R3、第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1和第三电阻R3串联连接在第一连接点P1和接地端GND之间，第一二极管D1的阳极与第一连接点P1连接；第二二极管D2和第三电阻R3串联连接在第二连接点P2和接地端GND之间，第二二极管D2的阳极与第二连接点P2连接，其中，第一二极管D1和第三电阻R3为第一电容C1提供放电回路，第二二极管D2和第三电阻R3为第二电容提供放电回路，其中，可以是每个电容的放电回路中的第三电阻R3相同或者不同，为了简化电路结构，两个放电回路中可以共用一个第三电阻R3。

这样，在用于松开按键SW1后，第一电容C1和第二电容C2开始通过对应的放电回路进行放电，最后，第一开关S1和第二开关S2的控制端又恢复为低电平，第一开关S1和第二开关S2均断开，第一信号输出端out1输出低电平，第二信号输出端out2输出高电平。

进一步地，在本发明的一个具体实施例中，该按键复用电路还包括第四电阻R4和第五电阻R5，第四电阻R4连接在第一开关S1和电源端VBAT之间；第五电阻R5连接在第二开关S2和电源端VBAT之间。第四电阻R4和第五电阻R5具有分压作用。

上述第一控制信号例如可以用于控制电子设备开关机，第二控制信号例如可以用于控制电子设备复位。那么，第二信号输出端out2例如可以连接至处理芯片U1的复位信号输入端，当处理芯片U1接收到低电平的第二控制信号时进行复位处理；当处理芯片U1接收到高电平的第二控制信号时则不进行复位处理。为了避免电子设备无法正常开关机，在本发明的一个具体实施例中，第一电容C1的充电时间小于第二电容C2的充电时间。

进一步地，该电子设备还可以包括电源芯片U2，该电源芯片U2例如可以是DC-DC或者是LDO，电源芯片U2被设置为根据第一控制信号为处理芯片U1供电，第一信号输出端out1例如可以是连接至电源芯片U2的使能引脚，当第一信号输出端out1输出高电平时，电源芯片U2为处理芯片U1供电；当第一信号输出端out1输出低电平时，电源芯片U2停止为处理芯片U1供电。

在此基础上，该按键复用电路还包括信号检测端det1、第三信号输入端in3、第三二极管D3和第四二极管D4，第三信号输入端in3经第三二极管D3与第一信号输出端out1连接，第四二极管D4连接在第一开关S1的控制端和第一信号输出端out1之间，第四二极管D4的阴极与第一信号输出端out1连接，信号检测端det1与第一开关S1的控制端连接，处理芯片U1根据信号检测端det1的电平输出第三控制信号至第三信号输入端in3，其中第四二极管D4能够避免第一信号输出端out1对信号检测端det1的电平产生干扰，同时避免第一信号输出端out1对第一电容C1进行充电；第三二极管D3能够避免第一信号输出端out1对第三信号输入端in3的电平产生干扰。

在电子设备为关机状态下，按键SW1被按下，第一开关S1导通时，处理芯片U1通过一个IO口检测到信号检测端det1的电平为高电平后，处理芯片U1例如可以通过其一个IO口输出高电平至第三信号输入端in3，那么，在用户松开按键SW1、第一开关S1断开之后，信号检测端det1的电平在第一电容C1放电结束后恢复为低电平，由于第三信号输入端in3经第三二极管D3与第一信号输出端out1连接，那么第一信号输出端out1也输出高电平，这样，电源芯片U2将继续为处理芯片U1供电，使得该电子设备在按键SW1被用户松开后继续保持开机状态。

在电子设备在开机状态下，按键SW1再次被按下，第一开关S1导通，处理芯片U1检测到信号检测端det1的电平变为高电平，此时，处理芯片U1例如可以通过输出低电平至第三信号输入端in3，而由于第一开关S1为导通状态，第一信号输出端out1将继续输出高电平，如果按键SW1持续被按下至第二开关S2导通，电子设备将进行复位；如果在第二开关S2导通之前松开按键SW1，那么第一电容C1放电至第一开关S1断开后，第一开关S1断开，第一信号输出端out1输出低电平，电源芯片U2停止为处理芯片U1供电，电子设备将关机。

由于第一开关S1和第二开关S2均为高电压控制导通的开关，在本发明的一个具体实施例中，为了降低开关功耗、减小电路占用空间，第一开关S1由N沟道MOS管Q1提供，第二开关S2由N沟道MOS管Q2提供，其中，N沟道MOS管Q1、Q2的栅极均作为其控制端，源极均需与接地端GND连接，N沟道MOS管Q1的漏极例如可以是与第四电阻R4连接，N沟道MOS管Q2的漏极例如可以是与第五电阻R5连接。

为了降低显示灯功耗、减小电路占用空间，在本发明的一个具体实施例中，第一显示灯L1和第二显示灯L2均为发光二极管，每一发光二极管的阳极均与电源端VBAT连接，其中第一显示灯L1和第二显示灯L2可以由一个可以发出两种不同颜色光的LED灯提供，例如可以使得该LED灯在第一开关S1导通时发出红色光，在第二个开关导通时发出蓝色光。

本发明还提供了一种电子设备，包括处理芯片和前述的用于电子设备的按键复用电路。

进一步地，该电子设备还可以包括电源芯片，电源芯片能够为处理芯片供电。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种用于电子设备的按键复用电路，所述电子设备包括处理芯片(U1)，其特征在于，所述按键复用电路包括按键(SW1)、第一显示灯(L1)、第二显示灯(L2)、第一开关(S1)、第二开关(S2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一信号输出端(out1)和第二信号输出端(out2)，所述第一显示灯(L1)和所述第一开关(S1)串联连接在所述按键复用电路的电源端(VBAT)和接地端(GND)之间，所述第二显示灯(L2)和所述第二开关(S2)串联连接在所述电源端(VBAT)和所述接地端(GND)之间；所述按键(SW1)连接在所述电源端(VBAT)和所述第一电容(C1)之间，且所述第一电容(C1)、所述第一电阻(R1)和所述按键(SW1)串联连接在所述电源端(VBAT)和所述接地端(GND)之间；所述按键(SW1)连接在所述电源端(VBAT)和所述第二电容(C2)之间，且所述第二电容(C2)、所述第二电阻(R2)和所述按键(SW1)串联连接在所述电源端(VBAT)和所述接地端(GND)之间；所述第一电容(C1)和所述第一电阻(R1)之间的电位点与所述第一开关(S1)的控制端连接，所述第二电容(C2)和所述第二电阻(R2)之间的电位点与所述第二开关(S2)的控制端连接；所述第一信号输出端(out1)与所述第一开关(S1)的控制端连接，所述第二信号输出端(out2)与所述第二开关(S2)和所述第二显示灯(L2)之间的电位点连接，所述第一信号输出端(out1)输出第一控制信号至所述处理芯片(U1)，所述第二信号输出端(out2)输出第二控制信号至所述处理芯片(U1)，所述处理芯片(U1)被设置为根据接收到的所述第一控制信号和/或所述第二控制信号执行相应的功能操作。

2.根据权利要求1所述的按键复用电路，其特征在于，所述第一电容(C1)连接在第一连接点(P1)和所述接地端(GND)之间，所述第一电阻(R1)连接在所述按键(SW1)和所述第一连接点(P1)之间；所述第二电容(C2)连接在第二连接点(P2)和所述接地端(GND)之间，所述第二电阻(R2)连接在所述按键(SW1)和所述第二连接点(P2)之间。

3.根据权利要求2所述的按键复用电路，其特征在于，所述按键复用电路还包括第三电阻(R3)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)，所述第一二极管(D1)和所述第三电阻(R3)串联连接在所述第一连接点(P1)和所述接地端(GND)之间，所述第一二极管(D1)的阳极与所述第一连接点(P1)连接；所述第二二极管(D2)和所述第三电阻(R3)串联连接在所述第二连接点(P2)和所述接地端(GND)之间，所述第二二极管(D2)的阳极与所述第二连接点(P2)连接。

4.根据权利要求1所述的按键复用电路，其特征在于，所述按键复用电路还包括第四电阻(R4)和第五电阻(R5)，所述第四电阻(R4)连接在所述第一开关(S1)和所述电源端(VBAT)之间；所述第五电阻(R5)连接在所述第二开关(S2)和所述电源端(VBAT)之间。

5.根据权利要求1所述的按键复用电路，所述电子设备还包括电源芯片(U2)，其特征在于，所述电源芯片(U2)被设置为根据所述第一控制信号为所述处理芯片(U1)供电。

6.根据权利要求5所述的按键复用电路，其特征在于，所述按键复用电路还包括信号检测端(det1)、第三信号输入端(in3)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)，所述第三信号输入端(in3)经所述第三二极管(D3)与所述第一信号输出端(out1)连接，所述第四二极管(D4)连接在所述第一开关(S1)的控制端和所述第一信号输出端(out1)之间，所述第四二极管(D4)的阴极与所述第一信号输出端(out1)连接，所述信号检测端(det1)与所述第一开关(S1)的控制端连接，所述处理芯片(U1)根据所述信号检测端(det1)的电平输出第三控制信号至所述第三信号输入端(in3)。

7.根据权利要求1所述的按键复用电路，其特征在于，所述第一开关(S1)和所述第二开关(S2)均由N沟道MOS管提供。

8.根据权利要求1所述的按键复用电路，其特征在于，所述第一显示灯(L1)和所述第二显示灯(L2)均为发光二极管，每一所述发光二极管的阳极均与所述电源端(VBAT)连接。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理芯片(U1)、及根据权利要求1-8中任一项所述的按键复用电路。