CN203191518U - 一种整合led驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路 - Google Patents

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Inventor
苏龙健
郑灼荣
何凯帆
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Buildwin International Zhuhai Ltd
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Jianrong Integrated Circuit Technology Zhuhai Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开并提供了一种整合了LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路。本实用新型包括按键电阻网络（1）以及MCU芯片（2）、共用上拉电阻（3）、LED驱动电路（4）和红外遥控接收电路（5），所述共用上拉电阻（3）一端接电源，另一端与所述按键电阻网络（1）串联后共地，所述LED驱动电路（4）与所述共用上拉电阻（3）并联，所述共用上拉电阻（3）与所述按键电阻网络（1）连接的节点与所述MCU芯片（2）的一个引脚相连接，所述红外遥控接收电路（5）与所述按键电阻网络（1）并联。本实用新型可应用于按键检测领域。

Description

一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路
技术领域
本实用新型涉及一种按键检测电路，尤其涉及一种整合了LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路。
背景技术
按键检测的实现办法有很多，在消费类电子产品中，最常用的是利用一个上下拉电阻网络和一个模数转换器（ADC）实现，简称ADKEY。
  LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED被广泛应用于电子设备，作为指示和显示光源。
  红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。红外遥控接收电路一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路等几部分组成。接收电路将发射器发出的红外光信号（已调制的编码指令信号）接收下来，并进行放大后送解调电路，解调电路将已调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码后产生相应的操作指令。其中接收电路和放大电路通常组合在一起，以红外遥控接收器的形式出现。
  按键检测、LED和红外遥控接收，在终端电子产品经常同时存在。这三个功能配合MCU主控芯片共同实现电子产品的应用功能。但常用的实现方式是按键检测、LED和红外遥控接收各占用一个MCU IO（输入输出引脚）。在IO数目非常有限的MCU配合时很受限制。不利于降低产品成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种整合了LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路，该电路仅需一个MCU引脚，就能实现LED驱动、红外遥控接收和按键检测功能，极大地降低了产品的成本。
本实用新型所采用的技术方案是：所述按键检测电路包括按键电阻网络以及MCU芯片，所述按键检测电路还包括共用上拉电阻、LED驱动电路和红外遥控接收电路，所述共用上拉电阻一端接电源，另一端与所述按键电阻网络串联后共地，所述LED驱动电路与所述共用上拉电阻并联，所述共用上拉电阻与所述按键电阻网络连接的节点与所述MCU芯片的一个引脚相连接，所述红外遥控接收电路与所述按键电阻网络并联。
所述LED驱动电路由限流器和LED串联而成，所述限流器由限流电阻或限流电阻与分压二极管串联构成。
所述红外遥控接收电路由匹配电阻和红外遥控接收器串联组成。
所述MCU芯片包括ADC和电压整形电路，所述ADC和所述电压整形电路均与所述MCU芯片上的引脚相连接，该引脚与所述按键电阻网络相连接。
所述按键电阻网络由若干个按键分别串联一个分压电阻后并联而成。
所述电源为3.3V直流电源。
本实用新型的有益效果是：由于所述按键检测电路包括按键电阻网络以及MCU芯片，所述按键检测电路还包括共用上拉电阻、LED驱动电路和红外遥控接收电路，所述共用上拉电阻一端接电源，另一端与所述按键电阻网络串联后共地，所述LED驱动电路与所述共用上拉电阻并联，所述共用上拉电阻与所述按键电阻网络连接的节点与所述MCU芯片的一个引脚相连接，所述红外遥控接收电路与所述按键电阻网络并联，所以，通过在所述MCU芯片上的同一引脚上设置所述LED驱动电路、所述按键电阻网络和所述红外遥控接收电路，与现有的每一功能均需要连接MCU芯片一个引脚的方式相比较，大大地减少了引脚的使用，降低了产品的制作成本，本实用新型实现利用一个MCU芯片引脚，实现按键检测、LED驱动和红外遥控输入三个功能，在不影响MCU主控芯片应用功能的同时降低产品成本。
附图说明
图1是本实用新型的简易结构示意图；
图2是本实用新型方法的工作流程图；
图3是本实用新型中红外遥控接收信号整形前的波形示意图；
图4是本实用新型中红外遥控接收信号整形后的波形示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供了一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路。该电路包括按键电阻网络1以及MCU芯片2，所述按键检测电路还包括共用上拉电阻3、LED驱动电路4和红外遥控接收电路5，所述共用上拉电阻3一端接电源，另一端与所述按键电阻网络1串联后共地，所述LED驱动电路4与所述共用上拉电阻3并联，所述共用上拉电阻3与所述按键电阻网络1连接的节点与所述MCU芯片2的一个引脚相连接，所述红外遥控接收电路5与所述按键电阻网络1并联。所述LED驱动电路4与所述共用上拉电阻3组成的并联电路和所述红外遥控接收电路5与所述按键电阻网络1组成的并联电路串联，设定Vi是该两个并联电路之间的节点电压，Vi与所述MCU芯片的引脚连接。
所述LED驱动电路4由限流器41和LED串联而成，所述限流器41由限流电阻或限流电阻与分压二极管串联构成。所述红外遥控接收电路5由匹配电阻R8和红外遥控接收器串联组成。所述MCU芯片2包括ADC和电压整形电路21，所述ADC和所述电压整形电路21均与所述MCU芯片2上的引脚相连接，该引脚与所述按键电阻网络1相连接。所述按键电阻网络1由若干个按键分别串联一个分压电阻后并联而成。
所述按键检测电路的整合实现方法包括按键检测步骤、LED显示驱动步骤和红外遥控接收信号解码步骤。
所述按键检测步骤的过程如下：
（1）将与所述按键电阻网络1相连接的MCU芯片引脚设置为输入状态；
（2）当有按键按下时，通过所述共用上拉电阻3和按键匹配电阻，在电源和地之间形成直流通道，在MCU芯片引脚上产生相应的电阻分压电平；
（3）所述MCU芯片2通过所述ADC，转换出所述MCU芯片引脚电平的数字信号；
（4）所述MCU芯片通过转换出的数字信号，得出相应的按键被按下的状态；
所述LED显示驱动步骤的过程如下：
（1）将与所述LED驱动电路相连接的MCU芯片引脚设置为输出状态；
（2）通过所述MCU芯片引脚输出低电平；
（3）所述LED通过电源和所述MCU引脚低电平之间的直流通路实现工作；
所述红外遥控接收信号解码步骤的过程如下：
（1）将与所述按键电阻网络1相连接的MCU芯片引脚设置为输入状态；
（2）所述红外遥控接收器接到红外信号时，通过所述共用上拉电阻和所述限流电阻，在电源和地之间，接通或者断开直流通路，在所述MCU芯片引脚上产生规则的逻辑信号波形；
（3）所述MCU芯片利用所述逻辑信号，得出红外遥控操作码，并实施相应的操作。
所述红外遥控接收信号解码步骤还包括逻辑信号波形整形步骤，所述MCU芯片内的电压整形电路将MCU芯片引脚上的非标准逻辑信号波形整形为标准逻辑信号波形。
所述电源为3.3V直流电源。
如图2所示的流程图，分时实现按键检测、LED驱动和红外遥控接收功能。
按键检测功能，由共用上拉电阻RC和按键电阻网络串联，配合MCU芯片的ADC实现。无按键按下时，没有直流通路，MCU芯片引脚电平Vi = 3.3V。有按键被按下时，在电源VDD（3.3V）和GND之间组成直流通路，通过直流通路产生电阻分压，Vi电压发生变化。如图1所示，按键S0被按下时，R0分压产生测试电压Vi = V0。当S1、S2、S3……Sn按键分别被按下时，各自产生测试电压V1、V2、V3……Vn。图1中的R0、R1、R2、R3、Rn的阻值各不相同，V0到Vn的电压值就不相同。同理，多个按键同时组合导通时，产生的分压也有所不同。Vi通过MCU芯片的引脚，输入到与MCU芯片的引脚连通的ADC。MCU芯片通过ADC，检测Vi电压的变化，判断按键被按下的情况。
LED驱动功能，由限流器和LED组成。需要LED点亮时，将MCU芯片的IO设置为低电平输出，限流器和LED在3.3V和GND之间形成导通回路。合理选取限流电阻RL的值，回路中就有足够的驱动电流点亮LED。需要LED关闭时，只需将IO设置为输入状态，切断LED驱动电路的导通回路。因为按键检测网络、红外遥控器接收电路的限流电阻和限流器的限流作用，即使有按键按下或者红外遥控器接收到信号，让LED获得导通回路，LED也因为驱动电流不足，不会发光。限流器中限流电阻RL的大小、串联二极管的个数需要根据实际的电路运算。
红外遥控接收功能，由匹配电阻和红外遥控接收器串联组成，红外遥控接收电路跟按键电阻网络中的各按键通路并联。红外遥控接收器在没有接收信号时，它的IRDA引脚输出3.3V，共用上拉电阻RC和匹配电阻R8之间没有压降，MCU芯片引脚电压为逻辑高电平3.3V；红外遥控接收器有接收信号时，IRDA引脚通过红外遥控接收器内部电阻RA连接到GND。所述红外遥控接收器内部电阻RA、匹配电阻R8、共用上拉电阻RC、限流器内部限流电阻RL和LED在3.3V和GND之间形成导通回路，从而在MCU芯片引脚上得到电压Vi = V8。因电阻分压，V8不是一个标准的逻辑输入电压。为了方便使用，MCU内部的电压整形电路将MCU引脚上的非标准逻辑信号Vi整形为标准逻辑低电平信号，如图3、图4所示。MCU芯片的程序根据整形好的逻辑电平信号序列，检测出红外遥控控制信号。
本实用新型是以LED驱动、红外遥控接收功能、按键电路检测电路共用一个MCU引脚的方法为例，包含任意两个功能组合共用一个MCU引脚的方法，上述实施列只为说明本实用新型的构思和特点，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型实质所做的等效变化或修饰，应包含在本实用新型专利的保护范围之内。
本实用新型可应用于按键检测领域。

Claims (6)

1.一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路，包括按键电阻网络（1）以及MCU芯片（2），其特征在于：所述一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路还包括共用上拉电阻（3）、LED驱动电路（4）和红外遥控接收电路（5），所述共用上拉电阻（3）一端接电源，另一端与所述按键电阻网络（1）串联后共地，所述LED驱动电路（4）与所述共用上拉电阻（3）并联，所述共用上拉电阻（3）与所述按键电阻网络（1）连接的节点与所述MCU芯片（2）的一个引脚相连接，所述红外遥控接收电路（5）与所述按键电阻网络（1）并联。
2.根据权利要求1所述的一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路，其特征在于：所述LED驱动电路（4）由限流器（41）和LED串联而成，所述限流器（41）由限流电阻或限流电阻与分压二极管串联构成。
3.根据权利要求1所述的一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路，其特征在于：所述红外遥控接收电路（5）由匹配电阻（R8）和红外遥控接收器串联组成。
4.根据权利要求1所述的一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路，其特征在于：所述MCU芯片（2）包括ADC和电压整形电路（21），所述ADC和所述电压整形电路（21）均与所述MCU芯片（2）上的引脚相连接，该引脚与所述按键电阻网络（1）相连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路，其特征在于：所述按键电阻网络（1）由若干个按键分别串联一个分压电阻后并联而成。
6.根据权利要求1所述的一种整合LED驱动和红外遥控接收功能的按键检测电路，其特征在于：所述电源为3.3V直流电源。
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