CN110308707A - 控制器、智能家具和按键控制方法 - Google Patents

控制器、智能家具和按键控制方法 Download PDF

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CN110308707A CN201910598751.0A CN201910598751A CN110308707A CN 110308707 A CN110308707 A CN 110308707A CN 201910598751 A CN201910598751 A CN 201910598751A CN 110308707 A CN110308707 A CN 110308707A
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Abstract

本发明涉及控制器、智能家具和按键控制方法，其中控制器包括：手控器和处理器；所述手控器适于将相应的按键信号发送至所述处理器；以及所述处理器适于根据相应的按键控制信号输出相应的控制信号；本发明的控制器通过特定的接线电路以及结合各按键的控制方式实现多个按键的手控器通过较少的线束与处理器连接，大大减少了手控器与处理器之间的连接线束根数，从而大大减少了手控器与处理器之间的连接成本，进而减少了本控制器的制造成本；且由于连接线束根数减少了，提高了手控器与处理器之间的安装效率，实用性强。

Description

控制器、智能家具和按键控制方法
技术领域
本发明属于控制技术领域，具体涉及一种控制器、智能家具和按键控制方法。
背景技术
智能家居是近年兴起的新型行业，由手控器和处理器构成的控制盒是智能家居的核心装置，而手控器是指用手操作的处理器。常用的有按钮、旋钮、扳钮、摇臂开关、旋转选择开关、拇指轮、手轮、曲柄、手柄、操纵杆和键盘等，现有的手控器与处理器之间的线束根数与手控器上的功能按键数量相等，即一个功能按键需要一根线束进行连接，如果功能按键数量较多，那么手控器与处理器之间的线束根数就比较多，那么手控器与处理器之间的安装成本高，且因线束多，安装也比较繁杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制器、智能家具和按键控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种控制器，包括：手控器和处理器；所述手控器适于将相应的按键信号发送至所述处理器；以及所述处理器适于根据相应的按键控制信号输出相应的控制信号。
进一步，设定处理器的I/O引脚数量N，即
手控器设有K个开关按键，其中低功耗按键数量为K1，常规功能按键数量为K2，K1+K2＝K；
根据手控器的低功耗按键数量K1，得出处理器的I/O引脚数量N1，即N1＝K1；
根据手控器的常规功能按键数量K2，得出处理器的I/O引脚数量N2，即
在N2为非整数时，向上取整；以及
当N1≥N2时，处理器I/O引脚数量N＝N1；
当N1＜N2时，处理器I/O引脚数量N＝N2。
进一步，设定手控器与处理器之间的线束根数X，即
根据处理器I/O引脚数量N，得出线束根数X，其中N与X的关系式为，
当K1＝0，则X＝N；
当K1≠0，则X＝N+1。
进一步，所述K2个常规功能按键分成M组开关，且M＝N，且每组开关均与一单向二极管构成开关单元电路；
所述开关单元电路中各常规功能按键的一端及单向二极管的阳极分别通过一根线束与处理器的I/O引脚相连，各常规功能按键的另一端与该单向二极管的阴极相连；
各开关单元电路中的单向二极管分别对应处理器的一I/O引脚；以及
各低功耗按键分别对应一组开关，且各低功耗按键的一端均通过同一根线束接地，各低功耗按键的另一端分别与对应开关组内的各常规功能按键的另一端及单向二极管的阴极相连。
进一步，定义处理器的I/O引脚为输出端口时，处于扫描状态，且处于扫描状态的I/O引脚可以输出低电平信号0；
定义处理器的I/O引脚为输入端口时，处于检测状态，且处于检测状态的I/O引脚可以接收低电平信号0或高电平信号1；
在每次扫描时，获取检测状态下的各I/O引脚对应的电平信号，作为当次扫描时的检测键值；以及
在所有扫描完成后，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号。
进一步，当K1＝0时，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号，即
当I/O1引脚为扫描状态时，则I/O2引脚、I/O3引脚……I/ON引脚为检测状态；扫描时，将I/O2引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O2引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0，否则I/O2引脚的检测电平为逻辑1；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0，否则I/O3引脚的检测电平为逻辑1；
......；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0，否则I/ON引脚的检测电平为逻辑1；
根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum1，此时KeyNum＝KeyNum1；
当I/O2引脚为扫描状态时，则I/O1引脚、I/O3引脚......I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O1引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0，否则I/O1引脚的检测电平为逻辑1；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0，否则I/O3引脚的检测电平为逻辑1；
......；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0，否则I/ON引脚的检测电平为逻辑1；
将当前KeyNum向左移动N-1位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum2，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum2；
依次类推：
当I/O3引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum3；
......；
当I/ON引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNumN。
进一步，当K1≠0时，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号，即
首先，将各I/O引脚均设为检测状态，并将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O2引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-1)位；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/O1引脚的检测电平为逻辑0，则Bit0＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/O1引脚的作用；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/O2引脚的检测电平为逻辑0，则Bit1＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/O2引脚的作用；
......；
当与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/ON引脚的检测电平为逻辑0，则Bit(N-1)＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/ON引脚的作用；
根据本次检测的Bit(N-1)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum1，此时KeyNum＝KeyNum1；
其次，待各I/O引脚均被相应的低功耗按键唤醒后，将各低功耗按键复位，当I/O1引脚为扫描状态时，则I/O2引脚、I/O3引脚、......、I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O2引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O2引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0；若同时将与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑1，即Bit0＝1；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0；若同时将与I/O3引脚相连且在I/O3引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑1，即Bit1＝1；
......；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0；若同时将与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑1，即Bit(N-2)＝1；
将当前KeyNum向左移动N位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum2，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N)+KeyNum2；
当I/O2引脚为扫描状态时，则I/O1引脚、I/O3引脚......I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O1引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0；若同时将与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑1，即Bit0＝1；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0；若同时将与I/O3引脚相连且在I/O3引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑1，即Bit1＝1；
......；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0；若同时将与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑1，即Bit(N-2)＝1；
将当前KeyNum向左移动N-1位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum3，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum3；
依次类推：
当I/O3引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum4；
......；
当I/ON引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum(N+1)。
又一方面，本发明还提供了一种智能家具，包括：如前所述的控制器，以及由所述控制器控制的执行机构。
第三方面，本发明还提供了一种按键控制方法，包括：与按键相连的处理器；
所述按键控制方法包括：
设定处理器的I/O引脚数量N；
设定手控器与处理器之间的线束根数X；以及
根据I/O引脚数量N及线束根数X定义各按键的控制方式。
本发明的有益效果是，本发明的控制器通过特定的接线电路以及结合各按键的控制方式实现多个按键的手控器通过较少的线束与处理器连接，大大减少了手控器与处理器之间的连接线束根数，从而大大减少了手控器与处理器之间的连接成本，进而减少了本控制器的制造成本；且由于连接线束根数减少了，提高了手控器与处理器之间的安装效率，实用性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的控制器的第一种实施方式的原理图；
图2是本发明的控制器的第一种实施方式的接线电路图；
图3是本发明的控制器的第二种实施方式的原理图；
图4是本发明的控制器的第二种实施方式的接线电路图；
图5是本发明的控制器对应第一种实施方式的上拉电阻与各I/O引脚的电路图；
图6是本发明的控制器对应第二种实施方式的上拉电阻与各I/O引脚的电路图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明的结构作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例1提供了一种控制器，包括：手控器和处理器；所述手控器适于将相应的按键信号发送至所述处理器；以及所述处理器适于根据相应的按键控制信号输出相应的控制信号。
进一步，设定处理器的I/O引脚数量N，即手控器设有K个开关按键，其中低功耗按键数量为K1，常规功能按键数量为K2，K1+K2＝K；
根据手控器的低功耗按键数量K1，得出处理器的I/O引脚数量N1，即N1＝K1；
根据手控器的常规功能按键数量K2，得出处理器的I/O引脚数量N2，即
在N2为非整数时，向上取整；以及
当N1≥N2时，处理器I/O引脚数量N＝N1；
当N1＜N2时，处理器I/O引脚数量N＝N2。
具体的，常规功能按键是指比如对应向前移动、向后移动、上升、下降等执行命令的按键；在实际应用中，本实施例的手控器不仅设有对应相应执行命令的常规功能按键，还可以设有低功耗唤醒功能的低功耗按键，处理器的I/O引脚的数量需要结合常规功能按键的数量和低功耗按键的数量来设定，比如低功耗按键数量K1为3个，则所需的处理器I/O引脚数量N1为3个，若常规功能按键数量K2为3至6个，则所需的处理器I/O引脚数量N2为3个，由于N1＝N2，因此所需的处理器I/O引脚数量N为3个；若低功耗按键数量K1为3个，则所需的处理器I/O引脚数量N1为3个，若常规功能按键数量K2为7至12个，则所需的处理器I/O引脚数量N2为4个，由于N1小于N2，因此所需的处理器I/O引脚数量N为4个。
进一步，设定手控器与处理器之间的线束根数X，即根据处理器I/O引脚数量N，得出线束根数X，其中N与X的关系式为，
当K1＝0，则X＝N；
当K1≠0，则X＝N+1。
具体的，若K1为3个，K2为3至6个，N为3个，那么线束根数X为4根；若K1为0个，K2为3至6个，N为3个，那么线束根数X为3根。
进一步，所述K2个常规功能按键分成M组开关，且M＝N，且每组开关均与一单向二极管构成开关单元电路Y；
所述开关单元电路中各常规功能按键的一端及单向二极管的阳极分别通过一根线束与处理器的I/O引脚相连，各常规功能按键的另一端与该单向二极管的阴极相连；
各开关单元电路中的单向二极管分别对应处理器的一I/O引脚；以及
各低功耗按键分别对应一组开关，且各低功耗按键的一端均通过同一根线束接地，各低功耗按键的另一端分别与对应开关组内的各常规功能按键的另一端及单向二极管的阴极相连。
具体的，将常规功能按键按照I/O引脚的数量分为N组，且每个开关单元电路中的常规功能按键数量不超过N-1个。
作为本实施例的手控器的第一种实施方式，即手控器上设有低功耗按键，且以K1＝3，K2＝6，N＝3，X＝4为例，如图1和图2所示，手控器的接线电路如下：
将6个常规功能按键(S1、S2、S3、S4、S5、S6)分成3组开关，即两个常规功能按键和一个单向二极管构成一个开关单元电路Y；
3个低功耗按键为S7、S8、S9；
3个I/O引脚为MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3；
第一个开关单元电路Y1中，单向二极管D1的阳极、常规功能按键S3的一端、常规功能按键S5的一端分别通过一根线束与处理器的MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3相连，单向二极管D1的阴极、常规功能按键S3的另一端、常规功能按键S5的另一端连接在一起；
第二个开关单元电路Y2中，常规功能按键S1的一端、单向二极管D2的阳极、常规功能按键S6的一端分别通过一根线束与处理器的MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3相连，常规功能按键S1的另一端、单向二极管D2的阴极、常规功能按键S6的另一端连接在一起；
第三个开关单元电路Y3中，常规功能按键S2的一端、常规功能按键S4的一端、单向二极管D3的阳极分别通过一根线束与处理器的MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3相连，常规功能按键S2的另一端、常规功能按键S4的另一端、单向二极管D3的阴极连接在一起；以及
低功耗按键S7的一端通过余下的一根线束接地，其另一端与单向二极管D1的阴极、常规功能按键S3的另一端、常规功能按键S5的另一端连接在一起；
低功耗按键S8的一端通过余下的一根线束接地，其另一端与常规功能按键S1的另一端、单向二极管D2的阴极、常规功能按键S6的另一端连接在一起；
低功耗按键S9的一端通过余下的一根线束接地，其另一端与常规功能按键S2的另一端、常规功能按键S4的另一端、单向二极管D3的阴极连接在一起。
作为本实施例的手控器的第二种实施方式，即手控器上没有低功耗按键，且以K1＝0，K2＝12，N＝4，X＝4为例，如图3和图4所示，手控器的接线电路如下：
将12个常规功能按键(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12)分成4组开关，即三个常规功能按键和一个单向二极管构成一个开关单元电路Y；
4个I/O引脚为MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3、MCU_IO4；
第一个开关单元电路Y1中，单向二极管D1的阳极、常规功能按键S4的一端、常规功能按键S7的一端、常规功能按键S10的一端分别通过一根线束与处理器的MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3、MCU_IO4相连，单向二极管D1的阴极、常规功能按键S4的另一端、常规功能按键S7的另一端、常规功能按键S10的另一端连接在一起；
第二个开关单元电路Y2中，常规功能按键S1的一端、单向二极管D2的阳极、常规功能按键S8的一端、常规功能按键S11的一端分别通过一根线束与处理器的MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3、MCU_IO4相连，常规功能按键S1的另一端、单向二极管D2的阴极、常规功能按键S8的另一端、常规功能按键S11的另一端连接在一起；
第三个开关单元电路Y3中，常规功能按键S2的一端、常规功能按键S5的一端、单向二极管D3的阳极、常规功能按键S12的一端分别通过一根线束与处理器的MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3、MCU_IO4相连，常规功能按键S2的另一端、常规功能按键S5的另一端、单向二极管D3的阴极、常规功能按键S12的另一端连接在一起；以及
第四个开关单元电路Y4中，常规功能按键S3的一端、常规功能按键S6的一端、常规功能按键S9的一端、单向二极管D4的阳极分别通过一根线束与处理器的MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3、MCU_IO4相连，常规功能按键S3的另一端、常规功能按键S6的另一端、常规功能按键S9的另一端、单向二极管D4的阴极连接在一起。
进一步，定义处理器的I/O引脚为输出端口时，处于扫描状态，且处于扫描状态的I/O引脚可以输出低电平信号0；
定义处理器的I/O引脚为输入端口时，处于检测状态，且处于检测状态的I/O引脚可以接收低电平信号0或高电平信号1；
在每次扫描时，获取检测状态下的各I/O引脚对应的电平信号，作为当次扫描时的检测键值；以及
在所有扫描完成后，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号。
当K1＝0时，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号，即
当I/O1引脚为扫描状态时，则I/O2引脚、I/O3引脚……I/ON引脚为检测状态；扫描时，将I/O2引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O2引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0，否则I/O2引脚的检测电平为逻辑1；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0，否则I/O3引脚的检测电平为逻辑1；
......；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0，否则I/ON引脚的检测电平为逻辑1；
根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum1，此时KeyNum＝KeyNum1；
当I/O2引脚为扫描状态时，则I/O1引脚、I/O3引脚......I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O1引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0，否则I/O1引脚的检测电平为逻辑1；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0，否则I/O3引脚的检测电平为逻辑1；
......；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0，否则I/ON引脚的检测电平为逻辑1；
将当前KeyNum向左移动N-1位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum2，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum2；
依次类推：
当I/O3引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum3；
......；
当I/ON引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNumN。
具体的，以第二种实施方式的接线电路为例阐述按键键值KeyNum的设定：
1)设置MCU_IO1为扫描状态，MCU_IO2、MCU_IO3、MCU_IO4为检测状态，且当前的Bit0、Bit1、Bit2的初始默认赋值1；
当S1按键按下时，检测到MCU_IO2为逻辑0，则Bit0＝0；
当S2按键按下时，检测到MCU_IO3为逻辑0；则Bit1＝0；
当S3按键按下时，检测到MCU_IO4为逻辑0；则Bit2＝0；
此时，按键键值KeyNum＝KeyNum1。
2)设置MCU_IO2为扫描状态，MCU_IO1、MCU_IO3、MCU_IO4为检测状态，且Bit0、Bit1、Bit2的初始默认赋值1；
当S4按键按下时，检测到MCU_IO1为逻辑0；则Bit0＝0；
当S5按键按下时，检测到MCU_IO3为逻辑0；则Bit1＝0；
当S6按键按下时，检测到MCU_IO4为逻辑0；则Bit2＝0；
此时，按键键值KeyNum＝(KeyNum＜＜3)+KeyNum2，其中KeyNum＜＜3表示前次按键键值KeyNum向左移动三位。
3)设置MCU_IO3为扫描状态，MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO4为检测状态，且当前的Bit0、Bit1、Bit2的初始默认赋值1；
当S7按键按下时，检测到MCU_IO1为逻辑0，则Bit0＝0；
当S8按键按下时，检测到MCU_IO2为逻辑0，则Bit1＝0；
当S9按键按下时，检测到MCU_IO4为逻辑0，则Bit2＝0；
此时，按键键值KeyNum＝(KeyNum＜＜3)+KeyNum3。
4)设置MCU_IO4为扫描状态，MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3为检测状态，且当前的Bit0、Bit1、Bit2的初始默认赋值1；
当S10按键按下时，检测到MCU_IO1为逻辑0；则Bit0＝0；
当S11按键按下时，检测到MCU_IO2为逻辑0；则Bit1＝0；
当S12按键按下时，检测到MCU_IO3为逻辑0；则Bit2＝0；
此时，按键键值KeyNum＝(KeyNum＜＜3)+KeyNum4。
因此，待四个I/O引脚全部扫描检测完毕，处理器将获得12位字节的按键键值，处理器根据该按键键值判断是哪些常规功能按键被按下，比如按键键值为110111111111，说明只有常规功能按键S1被按下；比如按键键值为110111110111，说明常规功能按键S1和常规功能按键S7同时按下。
进一步，当K1≠0时，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号，即
首先，将各I/O引脚均设为检测状态，并将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O2引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-1)位；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/O1引脚的检测电平为逻辑0，则Bit0＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/O1引脚的作用；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/O2引脚的检测电平为逻辑0，则Bit1＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/O2引脚的作用；
......；
当与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/ON引脚的检测电平为逻辑0，则Bit(N-1)＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/ON引脚的作用；
根据本次检测的Bit(N-1)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum1，此时KeyNum＝KeyNum1；
其次，待各I/O引脚均被相应的低功耗按键唤醒后，将各低功耗按键复位，当I/O1引脚为扫描状态时，则I/O2引脚、I/O3引脚、......、I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O2引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O2引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0；若同时将与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑1，即Bit0＝1；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0；若同时将与I/O3引脚相连且在I/O3引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑1，即Bit1＝1；
......；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0；若同时将与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑1，即Bit(N-2)＝1；
将当前KeyNum向左移动N位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum2，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N)+KeyNum2；
当I/O2引脚为扫描状态时，则I/O1引脚、I/O3引脚......I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O1引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0；若同时将与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑1，即Bit0＝1；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0；若同时将与I/O3引脚相连且在I/O3引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑1，即Bit1＝1；
......；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0；若同时将与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑1，即Bit(N-2)＝1；
将当前KeyNum向左移动N-1位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum3，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum3；
依次类推：
当I/O3引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum4；
......；
当I/ON引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum(N+1)。
具体的，以第一种实施方式的接线电路为例阐述按键键值KeyNum的设定：
1)首先，设置MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3为检测状态，且当前Bit0、Bit1、Bit2初始默认赋值1；
当S7按键按下时，检测到MCU_IO1为逻辑0，则Bit0＝0；(此时S7按键作为低功耗唤醒按键，即S7按键起到唤醒MCU_IO1的作用)
当S8按键按下时，检测到MCU_IO2为逻辑0，则Bit1＝0；(此时S8按键作为低功耗唤醒按键，即S8按键起到唤醒MCU_IO2的作用)
当S9按键按下时，检测到MCU_IO3为逻辑0，则Bit2＝0；(此时S9按键作为低功耗唤醒按键，即S9按键起到唤醒MCU_IO3的作用)
此时，按键键值KeyNum＝KeyNum1。
2)待MCU_IO1、MCU_IO2、MCU_IO3均被唤醒后，将低功耗按键S7、低功耗按键S8、低功耗按键S9复位，然后设置MCU_IO1为扫描状态，MCU_IO2、MCU_IO3为检测状态，且当前Bit0、Bit1、Bit2初始默认赋值1；
当S1按键按下时，检测到MCU_IO2为逻辑0，则Bit0＝0；(若此时S8同时按下，则Bit0＝1，即在S8被触发的情况下，MCU_IO2始终为低电平逻辑0，S1按键按下或不按下，均无法改变MCU_IO2的电平信号，因此在S8被触发的情况下，MCU_IO2不再起检测作用)
当S2按键按下时，检测到MCU_IO3为逻辑0，则Bit1＝0；(若此时S9同时按下，则Bit1＝1，即在S9被触发的情况下，MCU_IO3始终为低电平逻辑0，S2按键按下或不按下，均无法改变MCU_IO3的电平信号，因此在S9被触发的情况下，MCU_IO3不再起检测作用)
此时，按键键值KeyNum＝(KeyNum＜＜3)+KeyNum2。
3)设置MCU_IO2为扫描状态，MCU_IO1、MCU_IO3为检测状态，且当前Bit0、Bit1、Bit2初始默认赋值1；
当S3按键按下时，检测到MCU_IO1为逻辑0，则Bit0＝0；(若此时S7同时按下，则Bit0＝1，即在S7被触发的情况下，MCU_IO1始终为低电平逻辑0，S3按键按下或不按下，均无法改变MCU_IO1的电平信号，因此在S7被触发的情况下，MCU_IO1不再起检测作用)
当S4按键按下时，检测到MCU_IO3为逻辑0，则Bit1＝0；(若此时S9同时按下，则Bit1＝1，即在S9被触发的情况下，MCU_IO3始终为低电平逻辑0，S4按键按下或不按下，均无法改变MCU_IO3的电平信号，因此在S9被触发的情况下，MCU_IO4不再起检测作用)
此时，按键键值KeyNum＝(KeyNum＜＜2)+KeyNum3。
4)设置MCU_IO3为扫描状态，MCU_IO1、MCUIO2为检测状态，且当前Bit0、Bit1、Bit2初始默认赋值1；
当S5按键按下时，检测到MCU_IO1为逻辑0，则Bit0＝0；(若此时S7同时按下，则Bit0＝1，即在S7被触发的情况下，MCU_IO1始终为低电平逻辑0，S5按键按下或不按下，均无法改变MCU_IO1的电平信号，因此在S7被触发的情况下，MCU_IO1不再起检测作用)
当S6按键按下时，检测到MCU_IO2为逻辑0，则Bit0＝0；(若此时S8同时按下，则Bit1＝1，即在S8被触发的情况下，MCU_IO2始终为低电平逻辑0，S6按键按下或不按下，均无法改变MCU_IO2的电平信号，因此在S8被触发的情况下，MCU_IO2不再起检测作用)
此时，按键键值KeyNum＝(KeyNum＜＜2)+KeyNum4。
因此，带有低功耗按键的手控器，可以通过低功耗按键唤醒处于低功耗状态下的I/O引脚，按下低功耗按键S7，可唤醒MCU_IO1；按下低功耗按键S8，可唤醒MCU_IO2；按下低功耗按键S9，可唤醒MCU_IO3；待三个I/O引脚全部扫描检测完毕，处理器将获得9位字节的按键键值，处理器根据该按键键值判断是哪些常规功能按键和/或低功耗按键被按下，比如按键键值为000111111，说明三个低功耗按键均按下，以唤醒各I/O引脚；比如按键键值为111111110，说明常规功能按键S5被按下；比如按键键值为101111011，说明常规功能按键S3被按下，且低功耗按键S8被按下，常规功能按键S1和常规功能按键S6失效。
具体的，本实施例中，处理器的各I/O引脚分别通过一上拉电阻与外部电源相连，通过调整各上拉电阻的阻值大小，可以调节手控器与处理器之间的线束长短。
具体的，如图5所示，通过调整各上拉电阻R2、上拉电阻R3、上拉电阻R4的阻值大小，可以调节对应第一种实施方式的手控器与处理器之间的线束长短，上拉电阻的阻值越小，则线束越长；如图6所示，通过调整各上拉电阻R1、上拉电阻R2、上拉电阻R3、上拉电阻R4的阻值大小，可以调节对应第二种实施方式的手控器与处理器之间的线束长短，上拉电阻的阻值越小，则线束越长；在实际应用中，为了便于手控器与处理器的连接，各线束优选为同等长度的线束，因此优选相同阻值的上拉电阻。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种智能家具，包括：如实施例1所述的控制器，以及由所述控制器控制的执行机构。
具体的，控制器的具体结构及原理可参考实施例2的描述，此处不再赘述。
实施例3
在实施例1的基础上，本实施例3提供了一种按键控制方法，包括：与按键相连的处理器；所述按键控制方法包括：设定处理器的I/O引脚数量N；设定手控器与处理器之间的线束根数X；以及根据I/O引脚数量N及线束根数X定义各按键的控制方式。
综上所述，本控制器通过特定的接线电路以及结合各按键的控制方式实现多个按键的手控器通过较少的线束与处理器连接，大大减少了手控器与处理器之间的连接线束根数，从而大大减少了手控器与处理器之间的连接成本，进而减少了本控制器的制造成本；且由于连接线束根数减少了，提高了手控器与处理器之间的安装效率，实用性强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种控制器，其特征在于，包括：
手控器和处理器；
所述手控器适于将相应的按键信号发送至所述处理器；以及
所述处理器适于根据相应的按键控制信号输出相应的控制信号。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，
设定处理器的I/O引脚数量N，即
手控器设有K个开关按键，其中低功耗按键数量为K1，常规功能按键数量为K2，K1+K2＝K；
根据手控器的低功耗按键数量K1，得出处理器的I/O引脚数量N1，即N1＝K1；
根据手控器的常规功能按键数量K2，得出处理器的I/O引脚数量N2，即
在N2为非整数时，向上取整；以及
当N1≥N2时，处理器I/O引脚数量N＝N1；
当N1＜N2时，处理器I/O引脚数量N＝N2。
3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，
设定手控器与处理器之间的线束根数X，即
根据处理器I/O引脚数量N，得出线束根数X，其中N与X的关系式为，
当K1＝0，则X＝N；
当K1≠0，则X＝N+1。
4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，
所述K2个常规功能按键分成M组开关，且M＝N，且每组开关均与一单向二极管构成开关单元电路；
所述开关单元电路中各常规功能按键的一端及单向二极管的阳极分别通过一根线束与处理器的I/O引脚相连，各常规功能按键的另一端与该单向二极管的阴极相连；
各开关单元电路中的单向二极管分别对应处理器的一I/O引脚；以及
各低功耗按键分别对应一组开关，且各低功耗按键的一端均通过同一根线束接地，各低功耗按键的另一端分别与对应开关组内的各常规功能按键的另一端及单向二极管的阴极相连。
5.根据权利要求4所述的控制器，其特征在于，
定义处理器的I/O引脚为输出端口时，处于扫描状态，且处于扫描状态的I/O引脚适于输出低电平信号0；
定义处理器的I/O引脚为输入端口时，处于检测状态，且处于检测状态的I/O引脚适于接收低电平信号0或高电平信号1；
在每次扫描时，获取检测状态下的各I/O引脚对应的电平信号，作为当次扫描时的检测键值；以及
在所有扫描完成后，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号。
6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，
当K1＝0时，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号，即
当I/O1引脚为扫描状态时，则I/O2引脚、I/O3引脚……I/ON引脚为检测状态；扫描时，将I/O2引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O2引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0，否则I/O2引脚的检测电平为逻辑1；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0，否则I/O3引脚的检测电平为逻辑1；
......；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0，否则I/ON引脚的检测电平为逻辑1；
根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum1，此时KeyNum＝KeyNum1；
当I/O2引脚为扫描状态时，则I/O1引脚、I/O3引脚......I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O1引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0，否则I/O1引脚的检测电平为逻辑1；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0，否则I/O3引脚的检测电平为逻辑1；
......；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0，否则I/ON引脚的检测电平为逻辑1；
将当前KeyNum向左移动N-1位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum2，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum2；
依次类推：
当I/O3引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum3；
......；
当I/ON引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNumN。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，
当K1≠0时，根据获得的所有检测键值设定按键键值KeyNum，使处理器根据按键键值判断手控器上触发的常规功能按键和/或低功耗按键，以输出相应的控制信号，即
首先，将各I/O引脚均设为检测状态，并将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O2引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-1)位；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/O1引脚的检测电平为逻辑0，则Bit0＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/O1引脚的作用；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/O2引脚的检测电平为逻辑0，则Bit1＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/O2引脚的作用；
......；
当与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，若I/ON引脚的检测电平为逻辑0，则Bit(N-1)＝0，即该回路中的低功耗按键起到唤醒I/ON引脚的作用；
根据本次检测的Bit(N-1)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum1，此时KeyNum＝KeyNum1；
其次，待各I/O引脚均被相应的低功耗按键唤醒后，将各低功耗按键复位，当I/O1引脚为扫描状态时，则I/O2引脚、I/O3引脚、......、I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O2引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O2引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0；若同时将与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O2引脚的检测电平为逻辑1，即Bit0＝1；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0；若同时将与I/O3引脚相连且在I/O3引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑1，即Bit1＝1；
......；
当与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0；若同时将与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑1，即Bit(N-2)＝1；
将当前KeyNum向左移动N位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum2，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N)+KeyNum2；
当I/O2引脚为扫描状态时，则I/O1引脚、I/O3引脚......I/ON引脚为检测状态，扫描时，将I/O1引脚的检测电平放入Bit0位、将I/O3引脚的检测电平放入Bit1位、......、将I/ON引脚的检测电平放入Bit(N-2)位，
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O1引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑0，即Bit0＝0；若同时将与I/O1引脚相连且在I/O1引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O1引脚的检测电平为逻辑1，即Bit0＝1；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/O3引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑0，即Bit1＝0；若同时将与I/O3引脚相连且在I/O3引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/O3引脚的检测电平为逻辑1，即Bit1＝1；
......；
当与I/O2引脚相连且在I/O2引脚、I/ON引脚之间能构成回路的常规功能按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑0，即Bit(N-2)＝0；若同时将与I/ON引脚相连且在I/ON引脚、地之间能构成回路的低功耗按键按下后，则I/ON引脚的检测电平为逻辑1，即Bit(N-2)＝1；
将当前KeyNum向左移动N-1位后，根据本次扫描检测的Bit(N-2)、Bit1、Bit0的数值获得检测键值KeyNum3，此时
KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum3；
依次类推：
当I/O3引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum4；
......；
当I/ON引脚为扫描状态时，KeyNum＝(KeyNum＜＜N-1)+KeyNum(N+I)。
8.一种智能家具，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的控制器，以及由所述控制器控制的执行机构。
9.一种按键控制方法，其特征在于，包括：与按键相连的处理器；
所述按键控制方法包括：
设定处理器的I/O引脚数量N；
设定手控器与处理器之间的线束根数X；以及
根据I/O引脚数量N及线束根数X定义各按键的控制方式。
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