CN202455337U - 一种基于模数转换的按键电路 - Google Patents
一种基于模数转换的按键电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202455337U CN202455337U CN2012200679610U CN201220067961U CN202455337U CN 202455337 U CN202455337 U CN 202455337U CN 2012200679610 U CN2012200679610 U CN 2012200679610U CN 201220067961 U CN201220067961 U CN 201220067961U CN 202455337 U CN202455337 U CN 202455337U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- key
- button
- resistance
- groups
- series
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Input From Keyboards Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种按键电路,包括若干个按键及电阻,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,另一端通过电阻与接地;在任意两个串联的按键组之间取信号作为信号输出端,该端与控制芯片AD采样端口连接;触发任意按键,控制芯片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。本实用新型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;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。
Description
技术领域
本实用新型涉及按键设计技术,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
本实用新型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,本实用新型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。
本实用新型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,本实用新型有益效果在于:
(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为本实用新型第一实施例电路原理示意图;
图2为本实用新型所述电路工作流程示意图;
图3为本实用新型第二实施例电路原理示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。
如图1,该实施例中所述按键电路有多个按键和多个电阻组成,其中,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;并在任意两个串联的按键组之间取出信号作为信号输出端,将其与控制芯片一A/D采样端口连接。
本实用新型是基于模数转换(ADC)原理,即输入给控制芯片CPU的按键信号是一个模拟信号,CPU的模数转换单元对该模拟信号进行采样、量化,编码将信号转换成数字信号。同时,在软件中设置一个信号电压与按键对应的数据表VKS表,表中列举该ADC 口上连接的N个按键的所有可能组合与输入信号电压的关系,CPU根据该数字信号的值查VKS表即可判断是否有按键按下以及对应的按键编号。只要保证这N个电阻阻值的任意组合求和都不会出现重复的结果,那么该电路就可以实现任意数目按键的组合操作。
该电路的具体工作原理为:
(1) 当没有按键按下的时候,输出信号VS的电压值VS0为
公式1
公式1中Rx为所有串联在电路中的电阻,a为输出信号上端的电阻编号,b为输出信号下端的电阻编号,n为电路中按键的总数目。
以实现5个按键为例,假设电源电压VDD=5V,设置电阻R1=1KΩ,R2=2KΩ,R3=4KΩ,R4=8KΩ,R5=16KΩ,R6=32KΩ,设置输出信号VS在R5之间R6之间,则当没有按键按下的时候,输出信号的电压VS0eg的值为:
(2) 当有一个按键按KEYE下的时候,电阻RE被短路,此时电路变成为除了RE之外N个电阻串联,此时的输出信号VS1E为:
公式2和公式3中,Rx为所有串联在电路中的电阻,RE为按下按键对应的电阻,a为输出信号上端的电阻编号,b为输出信号下端的电阻编号,n为电路中按键的总数目,VDD为电源电压。
以上述设置为例,当KEY3按下的时候,输出信号电压VS13的值为:
(3) 当有任意m个按键按下的时候,电路中即有对应的m个电阻被短路,此时电路变成剩下的(N+1)-m个电阻串联,此时的输出信号VSm为
公式4中,Rx为所有串联在电路中的电阻,Ry为按下按键对应的电阻,b为输出信号下端的电阻编号,n为电路中按键的总数目,m为同时按下的按键数目,VDD为电源电压。
以上述设置为例,当KEY2,KEY3,KEY4同时按下时,输出信号电压VS31的值为
本实用新型所述电路的具体工作流程如附图2所示。CPU的ADC按照配置好的采样率,转换精度等对输入的信号VS进行模数转换,得到VS的电压值VS_DATA,然后CPU在VKS表中查找VS_DATA所对应的按键组合,返回该按键组合,即完成了按键检测。
其中,VKS表的制定是跟电路的配置相关的,因此只要电路中的N+1个电阻满足任意组合都不出现重复的累加和即可。以上述举例设置为例,该配置对应的VKS表如下表1所示。
表1 5个按键(串联电阻电路)的VKS表
序号 | 按键 | VS值 |
1 | NULL | 2.5397 |
2 | KEY1 | 2.5806 |
3 | KEY2 | 2.6230 |
4 | KEY1+KEY2 | 2.6667 |
5 | KEY3 | 2.7119 |
6 | KEY1+KEY3 | 2.7586 |
7 | KEY2+KEY3 | 2.8070 |
8 | KEY1+KEY2+KEY3 | 2.8571 |
9 | KEY4 | 2.9091 |
10 | KEY1+KEY4 | 2.9630 |
11 | KEY2+KEY4 | 3.0189 |
12 | KEY1+KEY2+KEY4 | 3.0769 |
13 | KEY3+KEY4 | 3.1373 |
14 | KEY1+KEY3+KEY4 | 3.2000 |
15 | KEY2+KEY3+KEY4 | 3.2653 |
16 | KEY1+KEY2+KEY3+KEY4 | 3.3333 |
17 | KEY5 | 3.4043 |
18 | KEY1+KEY5 | 3.4783 |
19 | KEY2+KEY5 | 3.5556 |
20 | KEY1+KEY2+KEY5 | 3.6364 |
21 | KEY3+KEY5 | 3.7209 |
22 | KEY1+KEY3+KEY5 | 3.8095 |
23 | KEY2+KEY3+KEY5 | 3.9024 |
24 | KEY4+KEY5 | 4.1026 |
25 | KEY1+KEY4+KEY5 | 4.2105 |
26 | KEY2+KEY4+KEY5 | 4.3243 |
27 | KEY3+KEY4+KEY5 | 4.5714 |
28 | KEY2+KEY3+KEY4+KEY5 | 4.8485 |
29 | KEY1+KEY2+KEY3+KEY4+KEY5 | 5.0000 |
如图3所示,本实用新型的另一实施例电路中,电阻与按键采用串联关系连接,即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,另一端通过分压电阻RBU接电源VDD,同时通过RB0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。其设计原理和工作原理同第一实施例,具体不再赘述。
上述实施例为本实用新型实现的优选方案,并非限定性穷举,在相同构思下本实用新型还可以有其他变换形式,需要说明的是,在不脱离本实用新型构思前提下,任何显而易见的替换和微小变化均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一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。
2. 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2012200679610U CN202455337U (zh) | 2011-12-06 | 2012-02-28 | 一种基于模数转换的按键电路 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201120500089.X | 2011-12-06 | ||
CN201120500089 | 2011-12-06 | ||
CN2012200679610U CN202455337U (zh) | 2011-12-06 | 2012-02-28 | 一种基于模数转换的按键电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN202455337U true CN202455337U (zh) | 2012-09-26 |
Family
ID=46482617
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2012200679610U Expired - Fee Related CN202455337U (zh) | 2011-12-06 | 2012-02-28 | 一种基于模数转换的按键电路 |
CN2012100473773A Pending CN102594362A (zh) | 2011-12-06 | 2012-02-28 | 一种基于模数转换的按键电路 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2012100473773A Pending CN102594362A (zh) | 2011-12-06 | 2012-02-28 | 一种基于模数转换的按键电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (2) | CN202455337U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102594362A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-07-18 | 广东九联科技股份有限公司 | 一种基于模数转换的按键电路 |
CN104360752A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-02-18 | 深圳市元征科技股份有限公司 | 一种mcu键盘电路及其实现方法 |
CN109510628A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-22 | 珠海市杰理科技股份有限公司 | 按键电路、矩阵按键电路和矩阵按键电路的按键识别方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103701472A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-04-02 | 青岛歌尔声学科技有限公司 | 一种数字按键电路和按键设备 |
CN104363022B (zh) * | 2014-10-13 | 2018-03-09 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种ad按键自适应调整方法 |
CN104461035B (zh) * | 2014-11-10 | 2017-06-20 | 深圳市元征科技股份有限公司 | 可处理多按键同时按下的mcu键盘电路及其实现方法 |
CN110531272A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-12-03 | 烟台创为新能源科技有限公司 | 一种电池热失控检测系统自动编码方法 |
CN111064460A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-24 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 开关电路、开关识别方法、存储介质以及终端 |
CN111781545B (zh) * | 2020-07-10 | 2022-05-17 | 迈普通信技术股份有限公司 | 端口状态管理电路、方法、装置及可读存储介质 |
CN113581334A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-11-02 | 重庆隆鑫新能源科技有限公司 | 操控电路组合及摩托车 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7375655B2 (en) * | 2006-04-04 | 2008-05-20 | Zippy Technology Corp. | Keyboard without ghost keys |
CN101102348A (zh) * | 2007-06-28 | 2008-01-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种用于手持移动设备按键识别的键盘电路及方法 |
CN201662609U (zh) * | 2010-01-27 | 2010-12-01 | 中山市嘉科电子有限公司 | 一种按键检测电路 |
CN101795139A (zh) * | 2010-01-27 | 2010-08-04 | 中山市嘉科电子有限公司 | 一种按键检测方法及按键检测电路 |
CN201859203U (zh) * | 2010-11-03 | 2011-06-08 | 中航华东光电有限公司 | 具有模数转换器的单片机或微处理器的按键检测电路 |
CN202455337U (zh) * | 2011-12-06 | 2012-09-26 | 广东九联科技股份有限公司 | 一种基于模数转换的按键电路 |
-
2012
- 2012-02-28 CN CN2012200679610U patent/CN202455337U/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-28 CN CN2012100473773A patent/CN102594362A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102594362A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-07-18 | 广东九联科技股份有限公司 | 一种基于模数转换的按键电路 |
CN104360752A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-02-18 | 深圳市元征科技股份有限公司 | 一种mcu键盘电路及其实现方法 |
CN109510628A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-22 | 珠海市杰理科技股份有限公司 | 按键电路、矩阵按键电路和矩阵按键电路的按键识别方法 |
CN109510628B (zh) * | 2018-11-05 | 2022-10-25 | 珠海市杰理科技股份有限公司 | 按键电路、矩阵按键电路和矩阵按键电路的按键识别方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102594362A (zh) | 2012-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202455337U (zh) | 一种基于模数转换的按键电路 | |
CN201859203U (zh) | 具有模数转换器的单片机或微处理器的按键检测电路 | |
CN101951263B (zh) | 一种按键扫描方法及系统 | |
US20180120355A1 (en) | Multiple Channel Capacitive Voltage Divider Scanning Method And Apparatus | |
CN101102348A (zh) | 一种用于手持移动设备按键识别的键盘电路及方法 | |
CN201039440Y (zh) | 一种多个按键单个检测端的线控耳机 | |
CN101394185A (zh) | 一种按键检测电路及其方法 | |
CN102467241A (zh) | 移动终端的键盘及其实现按键和键盘锁定的方法 | |
CN103701472A (zh) | 一种数字按键电路和按键设备 | |
CN100593285C (zh) | 按键扫描系统和方法 | |
CN107168452B (zh) | 一种按键输入处理电路 | |
CN102857231B (zh) | 一种按键检测电路 | |
CN104251971A (zh) | 按键检测电路 | |
CN104898853A (zh) | 一种新型三端轻触开关 | |
CN100562862C (zh) | 输入系统 | |
CN102111467B (zh) | 一种手机及其按键检测装置 | |
CN102624957A (zh) | 一种手机的耳机线控按键的检测系统 | |
CN105406875A (zh) | 按键检测电路 | |
CN201113981Y (zh) | 按键检测电路 | |
CN203406859U (zh) | 模数转换按键电路 | |
CN202798679U (zh) | 一种按键检测电路 | |
CN105227188B (zh) | 一种多按键检测电路 | |
CN202261221U (zh) | 通用按键板 | |
CN104464262B (zh) | 一种控制遥控器进入红外测试的方法及电路 | |
CN202512520U (zh) | 一种按键阵列输入装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120926 Termination date: 20140228 |