CN202798679U

CN202798679U - 一种按键检测电路

Info

Publication number: CN202798679U
Application number: CN 201220300356
Authority: CN
Inventors: 孙赛男; 杨展涛
Original assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Current assignee: Huizhou Desay SV Automotive Co Ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-06-26

Abstract

本实用新型公开了一种按键检测电路具有以下优点：（1）按键识别性能好，本申请的按键电路采用并联连接，并且合理的设置每个分压电阻的阻值，单片机可以根据不同的输入电压而准确判断是哪个按键；（2）鲁棒性好，同时任意按若干个键盘按键，不会误判；（3）结构简洁，生产成本低，易于大规模生产。

Description

一种按键检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种按键检测电路，尤其是涉及一种电阻分压式键盘按键检测电路。

背景技术

电阻分压式键盘的基本原理：利用电阻分压取得不同的电压，单片机根据电压值来识别按键。当按下某一按键时，按键检测电路通过分压电阻产生一个固定的电压值送至单片机的A/D口，通过采集A/D值可以判断哪个按键按下。不同按键的A/D值可通过调节电阻值来设置。

现有的按键检测电路，通常是电阻以串联的方式连接的，当多个按键同时按下，因为电阻分压的关系，很可能被识别成其它按键，从而引起误判。

发明内容

本实用新型针对上述键盘按键检测电路普遍存在的缺点，提出一种按键检测电路。

本实用新型采取的设计方案为：

一种按键检测电路，包括上拉电阻R及N个按键、N个阻值依次增大的分压电阻（R₁、R₂、……、R_n），N为自然数，其特征在于：所述的N个按键分别与N个分压电阻一一对应串联后再并联，该并联电路一端接地，另一端经过上拉电阻R接电源VCC，该并联端同时作为信号输出端连接信号处理单元。

优选的，所述信号处理单元为内部集成A/D转换器的智能芯片，或者，所述信号处理单元包括A/D转换器及智能芯片，所述按键检测电路的信号输出端连接A/D转换器，A/D转换器输出端连接智能芯片。

一种按键检测电路，包括上拉电阻R及N个按键、N个阻值依次增大的分压电阻（R₁、R₂、……、R_n）、N个三极管（Q1、Q2、、……、QN），N为自然数，所述N个三极管发射极均接地，集电极分别对应连接N个分压电阻，三极管基极分别连接N个按键，N个按键另一端均连接电阻R0通过电阻R0接电源VCC；N个分压电阻另一端并联在一起通过上拉电阻R接电源VCC,该端同时作为信号输出端连接信号处理单元，经过上拉电阻R接电源VCC。

综上所述，本实用新型具有以下显著的有益效果：

（1）按键识别性能好，本申请的按键电路采用并联连接，并且合理的设置每个分压电阻的阻值，信号处理单元可以根据不同的输入电压而准确判断是哪个按键被操作；

（2）系统鲁棒性好，同时任意按若干个键盘按键，不会误判；

（3）结构简洁，生产成本低，易于大规模生产。

附图说明

附图1为所述一种按键检测电路实施例1电路原理图；

附图2为所述一种按键检测电路实施例2电路原理图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

实施例1，如图1所示, 一种按键检测电路，包括上拉电阻R及N个按键、N个阻值依次增大的分压电阻（R₁、R₂、……、R_n），N为自然数，其特征在于：所述的N个按键分别与N个分压电阻一一对应串联后再并联，该并联电路一端接地，另一端经过上拉电阻R接电源VCC，该并联端同时作为信号输出端连接信号处理单元，所述信号处理单元为内部集成A/D转换器的智能芯片，或者，所述信号处理单元包括A/D转换器及智能芯片，所述按键检测电路的信号输出端连接A/D转换器，A/D转换器输出端连接智能芯片。

实施例2，如图2所示，一种按键检测电路，包括上拉电阻R及N个按键、N个阻值依次增大的分压电阻（R₁、R₂、……、R_n）、N个三极管（Q1、Q2、、……、QN），N为自然数，所述N个三极管发射极均接地，集电极分别对应连接N个分压电阻，三极管基极分别连接N个按键，N个按键另一端均连接电阻R0通过电阻R0接电源VCC；N个分压电阻另一端并联在一起通过上拉电阻R接电源VCC,该端同时作为信号输出端连接信号处理单元，经过上拉电阻R接电源VCC。

所述信号处理单元为内部集成A/D转换器的智能芯片，或者，所述信号处理单元包括A/D转换器及智能芯片，所述按键检测电路的信号输出端连接A/D转换器，A/D转换器输出端连接智能芯片。

N个三极管（Q1、Q2、、……、QN），N个分压电阻（R₁、R₂、……_〃R_n）和N个按键开关（S1、S2、……、SN），电源VCC2，串联电阻R0。每一个按键电路包括序号相同的一个三极管、一个分压电阻、一个按键开关，例如：S1、Q1、R_1、为同一个按键电路元件。在一个按键电路中，所述的三极管发射极接地，所述的三极管集电极接分压电阻后接上拉电阻R，所述的基极经按键开关后与串联电阻R0串联后接电源VCC2。

所述的分压电阻（R₁、R₂、……、R_n）的阻值关系为：R₁< R₂<……< R_n。

当单个按键按下的情况下，如按键S_n按下时，Q_n导通接地，此时ADC端的电压为R_n/(R+R_n)*VCC。因为R₁<R₂<……<R_n，那么S₁按下时，ADC₁= R₁/(R₁+R)*VCC，同理，S_n按下时，ADC_n= R_n/(R_n+R)*VCC，则有ADC₁<ADC₂<……< ADC_n。

当两个按键同时按下时，S_i和S_j（i<j）同时按下时，ADC的电压值应该等于R_i和R_j并联再与R的分压，只要这个压值大于R_i-1按下时的压值，且小于R_i按下时的压值，那么S_i和S_j同时按下时就不会被误判。

R_i和R_j并联的阻值为 R_ij = 1/(1/R_i+1/R_j)（大于两个按键按下的情况同理），

S_i和S_j同时按下时ADC端电压为 R_ij /( R_ij +R)*VCC，

S_i按下时ADC端电压为R_i /( R_i +R)*VCC,

S_i-1按下时ADC端电压为R_i-1 /( R_i-1+R)*VCC,

因为R_ij <R_i ,所以R_ij /( R_ij +R)*VCC < R_i /( R_i +R)*VCC ,只要R_i-1 < R_ij，R_i-1 /( R_i-1+R)*VCC < R_ij /( R_ij +R)*VCC。因此我们得到一个结论，，当多个键按下时（假设为S_i，S_j，S_k，……;i<j<k），若它们的并联阻值R_i-1<R_s< R_i，则同一条A/D线上多个按键按下时不会引起误判。

实际上，我们还需考虑ADC分压的区间范围问题。由于电阻存在误差，通常会选择一个包含ADC_i的区间，如[ADC_i-Δ₁，ADC_i+Δ₂]，当ADC的电压值落在此区间时，则认为S_i被按下。基于上面的分析，我们的判定区间可以简化为[R_i-Δ₁，R_i+Δ₂]。当多个键按下时（假设为S_i，S_j，S_k，……;i<j<k），若它们的并联阻值R_s满足条件R_i-1+Δ₂< R_s< R_i-Δ₁，则同一条A/D线上多个按键按下时不会引起误判。所以我们给上面的电阻选择公式R_i-1<R_s< R_i一个修正公式R_i-1+Δ₂< R_s< R_i-Δ₁

一个具体实施例子：设VCC1=5V，R=10kΩ，若一共有4个按键，既是N等于4，S1,S2,S3,S4对应的分压电阻分别为R1=1.5kΩ, R2=5kΩ, R3=6.8kΩ, R4=12kΩ。假设Δ₁ = Δ₂= 10% R_i，则S1按下的判定区间是[1.35 kΩ, 1.65kΩ], S2按下的判定区间是[4.5 kΩ, 5.5kΩ], S3按下的判定区间是[6.12 kΩ, 7.48kΩ], S4按下的判定区间是[10.8 kΩ, 13.2kΩ]。有11种同时按下按键的可能：

1）若同时按下S1和S2，R1和R2并联的阻值为1.15kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

2）若同时按下S1和S3，R1和R3并联的阻值为1.23kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

3）若同时按下S1和S4，R1和R4并联的阻值为1.33kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

4）若同时按下S2和S3，R2和R3并联的阻值为2.88kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

5）若同时按下S2和S4，R2和R4并联的阻值为3.53kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

6）若同时按下S3和S4，R3和R4并联的阻值为4.34kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

7）若同时按下S1、S2和S3，R2、R3和R4并联的阻值为0.99kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

8）若同时按下S1、S2和S4，R2、R3和R4并联的阻值为1.05kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

9）若同时按下S1、S3和S4，R2、R3和R4并联的阻值为1.11kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

10）若同时按下S2、S3和S4，R2、R3和R4并联的阻值为2.32kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

11）若同时按下S1、S2、S3和S4，R2、R3和R4并联的阻值为0.91kΩ，不属于S1, S2，S3，S4的任何一个判定区间，所以此时按键不会误判。

需要说明的是，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1. 一种按键检测电路，包括上拉电阻R及N个按键、N个阻值依次增大的分压电阻（R₁、R₂、……、R_n），N为自然数，其特征在于：所述的N个按键分别与N个分压电阻一一对应串联后再并联，该并联电路一端接地，另一端经过上拉电阻R接电源VCC，该并联端同时作为信号输出端连接信号处理单元。

2.根据权利要求1所述的按键检测电路，其特征在于：所述信号处理单元为内部集成A/D转换器的智能芯片，或者，所述信号处理单元包括A/D转换器及智能芯片，所述按键检测电路的信号输出端连接A/D转换器，A/D转换器输出端连接智能芯片。

3.一种按键检测电路，包括上拉电阻R及N个按键、N个阻值依次增大的分压电阻（R₁、R₂、……、R_n）、N个三极管（Q1、Q2、、……、QN），N为自然数，其特征在于：所述N个三极管发射极均接地，集电极分别对应连接N个分压电阻，三极管基极分别连接N个按键，N个按键另一端均连接电阻R0通过电阻R0接电源VCC；

N个分压电阻另一端并联在一起通过上拉电阻R接电源VCC,该端同时作为信号输出端连接信号处理单元，经过上拉电阻R接电源VCC。

4.根据权利要求3所述的按键检测电路，其特征在于：所述信号处理单元为内部集成A/D转换器的智能芯片，或者，所述信号处理单元包括A/D转换器及智能芯片，所述按键检测电路的信号输出端连接A/D转换器，A/D转换器输出端连接智能芯片。