CN202931275U - 按键电路及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种按键电路，该按键电路包括用于提供工作电压的供电端和与所述供电端连接的控制器；所述控制器包括至少两个通用输入/输出口，每一所述通用输入/输出口均与所述供电端连接，在每两个所述通用输入/输出口之间连接有两路选通单元，所述两路选通单元并联设置且导通方向相反。本实用新型还公开一种电子装置，包括按键电路。本实用新型能够有效的提高控制器通用输入/输出口的利用率，减少按键控制对通用输入/输出口的占用，使有限的通用输入/输出口资源得到最大化的利用，实现了在不增加成本的情况下，利用少量通用输入/输出口控制多个按键开关的目的。而且，本实用新型还具有结构简单合理、易于实现的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种按键电路及电子装置。
背景技术
现有技术中，电视机或者音箱等产品都会设置有多个按键，进行相关的按键操作，例如开关机、音量加减、频道的加减、信源的切换控制等，实现这些控制需要占用到单片机的通用输入/输出口。而对一个单片机来说，它的通用输入/输出口往往是很有限的，如果一个按键操作需要一个通用输入/输出口来控制，那么对整个系统而言，单片机所能提供的通用输入/输出口就可能不够用。目前在有多个按键的情况下，通常会选用矩阵键盘的接法，这种矩阵键盘接法在按键数量多时，可以有效的减少通用输入/输出口数量的使用，但是对于按键数量不多的情况，该优势并不明显，例如有六个按键需要控制，用矩阵键盘接法至少也要五个通用输入/输出口，相比一个通用输入/输出口需要接一个按键的接法只少一个，对减少通用输入/输出口数量的使用的作用并不明显，不能提高通用输入/输出口的利用率。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种按键电路及电子装置，旨在提高控制器的通用输入/输出口的利用率，减少按键控制对通用输入/输出口的占用，使有限的通用输入/输出口资源得到最大化的利用，实现在不增加成本的情况下利用少量通用输入/输出口控制多个按键开关的目的。
为了达到上述目的，本实用新型提出一种按键电路，该按键电路包括用于提供工作电压的供电端和与所述供电端连接的控制器；所述控制器包括至少两个通用输入/输出口，每一所述通用输入/输出口均与所述供电端连接，在每两个所述通用输入/输出口之间连接有两路选通单元，所述两路选通单元并联设置且导通方向相反。
优选地，所述供电端与每一所述通用输入/输出口之间连接有一上拉电阻。
优选地，每一路所述选通单元由一按键开关和一二极管串联组成。
优选地，所述通用输入/输出口中包括第一通用输入/输出口和第二通用输入/输出口，所述第一通用输入/输出口和第二通用输入/输出口之间连接有第一选通单元和第二选通单元，所述第一选通单元和第二选通单元并联设置且导通方向相反。
优选地，所述第一选通单元包括第一二极管和第一按键开关，所述第一二极管的阴极与所述第一通用输入/输出口连接，其阳极与所述第一按键开关的一端连接，所述第一按键开关的另一端与所述第二通用输入/输出口连接；
所述第二选通单元包括第二二极管和第二按键开关，所述第二按键开关的一端与所述第一通用输入/输出口连接，另一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第二通用输入/输出口连接。
优选地，所述第一选通单元包括第一二极管和第一按键开关，所述第一二极管的阴极与所述第一通用输入/输出口连接，其阳极与所述第一按键开关的一端连接，所述第一按键开关的另一端与所述第二通用输入/输出口连接；
所述第二选通单元包括第二二极管和第二按键开关，所述第二二极管的阳极与所述第一通用输入/输出口连接，其阴极与所述第二按键开关的一端连接，所述第二按键开关的另一端与所述第二通用输入/输出口连接。
本实用新型进一步还提出一种电子装置，该电子装置包括按键电路，该按键电路包括用于提供工作电压的供电端和与所述供电端连接的控制器；所述控制器包括若干通用输入/输出口，每一所述通用输入/输出口均与所述供电端连接，在每两个所述通用输入/输出口之间连接有两路选通单元，所述两路选通单元并联设置且导通方向相反。
本实用新型在控制器的每两个通用输入/输出口之间连接有由按键开关和二极管组成的两路选通单元，在按键开关与通用输入/输出口之间连接有二极管，利用二极管的单向导通性和矩阵键盘扫描原理，控制器通过检测其通用输入/输出口的电平状态，准确判断两个通用输入/输出口之间的哪一个按键开关被按下，进而对判断出处于按下状态的按键开关进行相应的按键操作控制，对于具有N个通用输入/输出口的控制器，其所能够控制按键开关的数量为N(N-1)个，因此能够有效的提高控制器通用输入/输出口的利用率，减少按键控制对通用输入/输出口的占用，使有限的通用输入/输出口资源得到最大化的利用，实现了在不增加成本的情况下，利用少量通用输入/输出口控制多个按键开关的目的。而且，本实用新型还具有结构简单合理、易于实现的优点。
附图说明
图1为本实用新型按键电路较佳实施例的电路结构示意图；
图2为本实用新型按键电路中两个通用输入/输出口之间元件设置方式一实施例的电路结构示意图；
图3为本实用新型按键电路中两个通用输入/输出口之间元件设置方式另一实施例的电路结构示意图。
本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提出一种按键电路。
一并参照图1、图2和图3，图1为本实用新型按键电路较佳实施例的电路结构示意图；
图2为本实用新型按键电路中两个通用输入/输出口之间元件设置方式一实施例的电路结构示意图；
图3为本实用新型按键电路中两个通用输入/输出口之间元件设置方式另一实施例的电路结构示意图。
如图1中实施例，按键电路包括供电端VCC和控制器10，供电端VCC用于给按键电路提供工作电压，控制器10与供电端VCC连接，控制器10包括若干通用输入/输出口，控制器10的每一通用输入/输出口均通过一电阻与供电端VCC连接，在每两个通用输入/输出口之间连接有两路选通单元，且这两路选通单元并联设置且导通方向相反。
在上述实施例中，每一路选通单元由一按键开关和一二极管串联组成，使得任意两个通用输入/输出口之间的任意一个按键开关按下时均构成单向导通性。
如图1所示，GPIO1、GPIO2和GPIO3分别为控制器10中的第一通用输入/输出口GPIO1、第二通用输入/输出口GPIO2和第三通用输入/输出口GPIO3，本实施例只给出第一通用输入/输出口GPIO1至第三通用输入/输出口GPIO3三个通用输入/输出口，控制器10还有其他未在图1中示出的通用输入/输出口；控制器10的第一通用输入/输出口GPIO1、第二通用输入/输出口GPIO2和第三通用输入/输出口GPIO3均通过一电阻连接至供电端VCC；在第一通用输入/输出口GPIO1和第二通用输入/输出口GPIO2之间连接有第一选通单元20和第二选通单元30两路选通单元，第一选通单元20和第二选通单元30并联设置且导通方向相反，同样，在第一通用输入/输出口GPIO1和第三通用输入/输出口GPIO3之间连接有第三选通单元40和第四选通单元50两路选通单元，第二通用输入/输出口GPIO2和第三通用输入/输出口GPIO3之间也连接有第五选通单元60和第六选通单元70两路选通单元。
本实施例在每两个通用输入/输出口之间连接有两路选通单元，而在具有N个通用输入/输出口控制器的按键电路中，各通用输入/输出口之间一共可以连接有N(N-1)路选通单元，控制器所能控制的按键开关的数量为N(N-1)个，因此能够有效的提高控制器通用输入/输出口的利用率，减少按键控制对通用输入/输出口的占用，使有限的通用输入/输出口资源得到最大化的利用，实现了在不增加成本的情况下，利用少量通用输入/输出口控制多个按键开关的目的。
上述实施例中，供电端VCC与每一通用输入/输出口之间连接有一上拉电阻；如图1中第一通用输入/输出口GPIO1与供电端VCC之间连接有第一上拉电阻R1，第二通用输入/输出口GPIO2与供电端VCC之间连接有第二上拉电阻R2，第三通用输入/输出口GPIO3与供电端VCC之间连接有第三上拉电阻R3。
本实施例在每一通用输入/输出口之间连接有一上拉电阻，上拉电阻的限流保护作用避免了接通电源时由于电流过大而烧坏供电电源和控制器10的情况。
上述实施例中，第一选通单元20包括第一二极管D1和第一按键开关SW1，第一二极管D1和第一按键开关SW1串联；第二选通单元30包括第二二极管D2和第二按键开关SW2，第二二极管D2和第二按键开关SW2串联；第三选通单元40包括第三二极管D3和第三按键开关SW3，第三二极管D3和第三按键开关SW3串联；第四选通单元50包括第四二极管D4和第四按键开关SW4，第四二极管D4和第四按键开关SW4串联；第五选通单元60包括第五二极管D5和第五按键开关SW5，第五二极管D5和第五按键开关SW5串联；第六选通单元70包括第六二极管D6和第六按键开关SW6，第六二极管D6和第六按键开关SW6串联；其中各选通单元中相串联的按键开关和二极管的位置关系均为两种情况，第一种情况是第一通用输入/输出口GPIO1依次经第一二极管D1、第一按键开关SW1与第一通用输入/输出口GPIO1连接，第二种情况是第一通用输入/输出口GPIO1依次经第一按键开关SW1、第一二极管D1与第一通用输入/输出口GPIO1连接，只要第一二极管D1的导通方向不变，即第一选通单元20的导通方向不变即可。
下面以连接至在第一通用输入/输出口GPIO1和第二通用输入/输出口GPIO2的第一选通单元20和第二选通单元30为例，说明各选通单元中相串联的按键开关和二极管的两种位置关系。
图2中给出了连接在第一通用输入/输出口GPIO1和第二通用输入/输出口GPIO2之间的第一二极管D1、第一按键开关SW1、第二二极管D2和第二按键开关SW2的连接方式的一个实施例：
第一二极管D1的阴极与第一通用输入/输出口GPIO1连接，第一二极管D1的阳极与第一按键开关SW1的一端连接，第一按键开关SW1的另一端与第二通用输入/输出口GPIO2连接；
第二按键开关SW2的一端与第一通用输入/输出口GPIO1连接，第二按键开关SW2的另一端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极与第二通用输入/输出口GPIO2连接。
图3中给出了连接在第一通用输入/输出口GPIO1和第二通用输入/输出口GPIO2之间的第一二极管D1、第一按键开关SW1、第二二极管D2和第二按键开关SW2的连接方式的另一个实施例：
第一二极管D1的阴极与第一通用输入/输出口GPIO1连接，第一二极管D1的阳极与第一按键开关SW1的一端连接，第一按键开关SW1的另一端与第二通用输入/输出口GPIO2连接；
第二二极管D2的阳极与第一通用输入/输出口GPIO1连接，第二二极管D2的阴极与第二按键开关SW2的一端连接，第二按键开关SW2的另一端与第二通用输入/输出口GPIO2连接。
上述实施例只以连接至在第一通用输入/输出口GPIO1和第二通用输入/输出口GPIO2的第一选通单元20和第二选通单元30为例进行说明，第三选通单元40至第六选通单元70中相串联的按键开关和二极管的两种位置关系参照第一选通单元20和第二选通单元30相串联的按键开关和二极管的两种位置关系，此处不再赘述。
本实用新型按键电路的工作原理是：
将控制器10的第一通用输入/输出口GPIO1置为低电平，控制器10分别检测第二通用输入/输出口GPIO2和第三通用输入/输出口GPIO3的电平状态，若检测到第二通用输入/输出口GPIO2为低电平，则控制器10判断是第一按键开关SW1被按下；若检测到第三通用输入/输出口GPIO3为低电平，则控制器10判断是第四按键开关SW4被按下。
将控制器10的第二通用输入/输出口GPIO2置为低电平，控制器10分别检测第一通用输入/输出口GPIO1和第三通用输入/输出口GPIO3的电平状态，若检测到第一通用输入/输出口GPIO1为低电平，则控制器10判断是第二按键开关SW2被按下；若检测到第三通用输入/输出口GPIO3为低电平，则控制器10判断是第五按键开关SW5被按下。
将控制器10的第三通用输入/输出口GPIO3置为低电平，控制器10分别检测第一通用输入/输出口GPIO1和第二通用输入/输出口GPIO2的电平状态，若检测到第一通用输入/输出口GPIO1为低电平，则控制器10判断是第三按键开关SW3被按下；若检测到第二通用输入/输出口GPIO2为低电平，则控制器10判断是第六按键开关SW6被按下。
本实用新型只以第一通用输入/输出口GPIO1至第三通用输入/输出口GPIO3三个通用输入/输出口控制第一按键开关SW1至第六按键开关SW6六个按键开关为例说明其工作原理，控制器10的其他通用输入/输出口对按键开关的控制原理参照上述工作原理，此处不再赘述。
本实用新型在控制器10的每两个通用输入/输出口之间连接有由按键开关和二极管组成的两路选通单元，在按键开关与通用输入/输出口之间连接有二极管，利用二极管的单向导通性和矩阵键盘扫描原理，控制器10通过检测其通用输入/输出口的电平状态，准确判断两个通用输入/输出口之间的哪一个按键开关被按下，进而对判断出处于按下状态的按键开关进行相应的按键操作控制，对于具有N个通用输入/输出口的控制器，其所能够控制按键开关的数量为N(N-1)个，因此能够有效的提高控制器通用输入/输出口的利用率，减少按键控制对通用输入/输出口的占用，使有限的通用输入/输出口资源得到最大化的利用，实现了在不增加成本的情况下，利用少量通用输入/输出口控制多个按键开关的目的。而且，本实用新型还具有结构简单合理、易于实现的优点。
本实用新型进一步还提出一种电子装置，该电子装置包括按键电路，该按键电路的电路结构和工作原理与前面所述的按键电路的电路结构和工作原理相同，此处不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种按键电路，其特征在于，包括用于提供工作电压的供电端和与所述供电端连接的控制器；
所述控制器包括至少两个通用输入/输出口，每一所述通用输入/输出口均与所述供电端连接，每两个所述通用输入/输出口之间连接有两路选通单元，所述两路选通单元并联设置且导通方向相反。
2.如权利要求1所述的按键电路，其特征在于，所述供电端与每一所述通用输入/输出口之间连接有一上拉电阻。
3.如权利要求1所述的按键电路，其特征在于，每一路所述选通单元由一按键开关和一二极管串联组成。
4.如权利要求1所述的按键电路，其特征在于，所述通用输入/输出口中包括第一通用输入/输出口和第二通用输入/输出口，所述第一通用输入/输出口和第二通用输入/输出口之间连接有第一选通单元和第二选通单元，所述第一选通单元和第二选通单元并联设置且导通方向相反。
5.如权利要求4所述的按键电路，其特征在于，所述第一选通单元包括第一二极管和第一按键开关，所述第一二极管的阴极与所述第一通用输入/输出口连接，其阳极与所述第一按键开关的一端连接，所述第一按键开关的另一端与所述第二通用输入/ 输出口连接；
所述第二选通单元包括第二二极管和第二按键开关，所述第二按键开关的一端与所述第一通用输入/输出口连接，另一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第二通用输入/输出口连接。
6.如权利要求5所述的按键电路，其特征在于，所述第一选通单元包括第一二极管和第一按键开关，所述第一二极管的阴极与所述第一通用输入/输出口连接，其阳极与所述第一按键开关的一端连接，所述第一按键开关的另一端与所述第二通用输入/输出口连接；
所述第二选通单元包括第二二极管和第二按键开关，所述第二二极管的阳极与所述第一通用输入/输出口连接，其阴极与所述第二按键开关的一端连接，所述第二按键开关的另一端与所述第二通用输入/输出口连接。
7.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1至6中任意一项所述的按键电路。
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