CN206248782U - 按键检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种按键检测电路，包括设置有通用输入输出口的控制芯片、内置第一按键开关的第一按键模块、内置第二按键开关的第二按键模块以及电容，第一按键模块的一端与外部电源连接，第一按键模块的另一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的另一端接地，电容的一端与通用输入输出口连接，电容的另一端接地，控制芯片存储有配置通用输入输出口的输入输出状态的配置参数，由此实现了一个GPIO检测两个独立按键模块的状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，特别是涉及一种按键检测电路。
背景技术
TV板卡以及其它电子产品的设计中，控制芯片的GPIO(General Purpose InputOutput，通用输入输出口)资源非常紧缺，如图1所示，通常电路设计中一个GPIO只能扫描一个独立按键，这里的通用输入输出口不包括模数转换口。
GPIO利用率低，当控制芯片的GPIO资源紧张时容易造成一些需要检测按键的功能无法实现。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有一个GPIO只能扫描一个独立按键的问题，提供一种一个GPIO检测两个独立按键的按键检测电路。
一种按键检测电路，包括设置有通用输入输出口的控制芯片、内置第一按键开关的第一按键模块、内置第二按键开关的第二按键模块以及电容，第一按键模块的一端与外部电源连接，第一按键模块的另一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的另一端接地，电容的一端与通用输入输出口连接，电容的另一端接地，控制芯片存储有配置通用输入输出口的输入输出状态的配置参数。
上述按键检测电路包括设置有通用输入输出口的控制芯片、内置第一按键开关的第一按键模块、内置第二按键开关的第二按键模块以及电容，第一按键模块的一端与外部电源连接，第一按键模块的另一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的另一端接地，电容的一端与通用输入输出口连接，电容的另一端接地，控制芯片存储有配置通用输入输出口的输入输出状态的配置参数，通用输入输出口被配置为输出状态且输出高电平给电容充电至高电平，当检测到配置为输入状态的通用输入输出口的电平为低电平时，一定是第二按键模块的第二按键开关按下；通用输入输出口被配置为输出状态且输出低电平给电容放电至低电平，当检测到配置为输入状态的通用输入输出口的电平为高电平时，一定是第一按键模块的第一按键开关按下，由此实现了一个GPIO检测两个独立按键模块的状态。
附图说明
图1为现有按键检测电路的电路原理图；
图2为一个实施例中按键检测电路的结构示意图；
图3为本申请按键检测电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
在一个实施例中，如图2所示，一种按键检测电路，包括设置有通用输入输出口的控制芯片200、内置第一按键开关的第一按键模块120、内置第二按键开关的第二按键模块140以及电容300，第一按键模块120的一端与外部电源VCC连接，第一按键模块120的另一端与通用输入输出口连接，第二按键模块140的一端与通用输入输出口连接，第二按键模块140的另一端接地，电容300的一端与通用输入输出口连接，电容300的另一端接地，控制芯片200存储有配置通用输入输出口的输入输出状态的配置参数。
General Purpose Input Output(通用输入输出)简称为GPIO或总线扩展器，人们利用工业标准I2C(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)、SMBus(SystemManagement Bus，系统管理总线)或SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)接口简化了I/O(Input/Output，输入输出)口的扩展，当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能，每个GPIO端口可分别配置成输入或输出。通用输入输出口具有如下优点：
低功耗：GPIO具有更低的功率损耗。
集成IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)从机接口：GPIO内置IIC从机接口，即使在待机模式下也能够全速工作。
小封装：GPIO器件提供最小的封装尺寸，3mm*3mm QFN(Quad Flat No-leadPackage，方形扁平无引脚封装)。
低成本：不用为没有使用的功能买单。
快速上市：不需要编写额外的代码、文档，不需要任何维护工作。
灵活的灯光控制：内置多路高分辨率的PWM((Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)输出。
可预先确定响应时间：缩短或确定外部事件与中断之间的响应时间。
更好的灯光效果：匹配的电流输出确保均匀的显示亮度。
布线简单：仅需使用2条就可以组成IIC总线或3条组成SPI总线。
其中，电容包括瓷片电容。瓷片电容是一种用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜，再经高温烧结后作为电极而成的电容器。瓷片电容分高频瓷介和低频瓷介两种，具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器；低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合。在本实施例中，当通用输入输出口配置成输入/输出状态时，对电容充/放电。
当配置通用输入输出口为输出状态，且输出高电平给电容充电至高电平时，再配置通用输入输出口为高阻态输入状态，检测通用输入输出口的输入电平：当检测到通用输入输出口的输入电平为高电平时，可能是因为第一按键模块按下，VCC通过第一按键模块连通到电容，让电容维持在高电平，也可能是第一按键模块、第二按键模块都没有按下，电容没有泄放电荷的路径而维持在高电平；当检测到通用输入输出口的输入电平为低电平时，则一定是第二按键模块按下，电容的电荷通过第二按键模块和地迅速泄放了电荷。当配置通用输入输出口为输出状态，且输出低电平给电容放电至低电平时，再配置通用输入输出口为输入状态，检测通用输入输出口的输入电平：当检测到通用输入输出口的输入电平为高电平时，则一定是第一按键模块按下，VCC通过第一按键模块给电容充电至高电平；当检测到通用输入输出口的输入电平为低电平时，可能是第二按键模块按下，电容通过第二按键模块和地一直维持在低电平，也可能是第一按键模块、第二按键模块都没有按下，只是因为给电容放电后通用输入输出口已配置为高阻态输入而维持在低电平。
上述按键检测电路包括设置有通用输入输出口的控制芯片、内置第一按键开关的第一按键模块、内置第二按键开关的第二按键模块以及电容，第一按键模块的一端与外部电源连接，第一按键模块的另一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的一端与通用输入输出口连接，第二按键模块的另一端接地，电容的一端与通用输入输出口连接，电容的另一端接地，控制芯片存储有配置通用输入输出口的输入输出状态的配置参数，通用输入输出口被配置为输出状态且输出高电平给电容充电至高电平，当检测到配置为输入状态的通用输入输出口的电平为低电平时，一定是第二按键模块的第二按键开关按下；通用输入输出口被配置为输出状态且输出低电平给电容放电至低电平，当检测到配置为输入状态的通用输入输出口的电平为高电平时，一定是第一按键模块的第一按键开关按下，由此实现了一个GPIO检测两个独立按键模块的状态。
在一个实施例中，第一按键模块还包括第一电阻，第一按键模块的第一按键开关通过第一电阻与通用输入输出口连接；第二按键模块还包括第二电阻，第二电阻与第二按键模块的第二按键开关串联。具体的，第一电阻和第二电阻可以选用阻值为1KΩ的电阻，电源的电压值与控制芯片的工作电压值相同，这样在通过一个GPIO检测两个独立按键状态时，电路工作更稳定且更加安全可靠。增设第一电阻和第二电阻，可以确保在某些情况下，比如第一按键模块的按键开关和第二按键模块的按键开关同时接通，电源不会对地短路。
在一个实施例中，如图3所示，按键检测电路包括控制芯片、开关S1、电阻R1、开关S2、电阻R2和电容C，第一按键模块包括开关S1和电阻R1，第二按键模块包括开关S2和电阻R2，控制芯片设置有一个GPIO，具体的，控制芯片可以是意法半导体公司生产的32位ARM微控制器STM32F103，此时，与第一按键模块的一端连接的电源的电压值为3.3V。当配置该GPIO为输出状态，且输出高电平给电容C充电至高电平时，再配置GPIO为高阻态输入状态，检测GPIO输入电平：当检测到该GPIO输入电平为高电平时，可能是因为S1按下，3.3V通过R1连通到电容C，让电容C维持在高电平，也可能是S1、S2都没有按下，电容C没有泄放电荷的路径而维持在高电平；当检测到该GPIO输入电平为低电平时，则一定是S2按下，电容C的电荷通过R2、S2和地迅速泄放了电荷。当配置该GPIO为输出状态，且输出低电平给电容C放电至低电平时，再配置该GPIO为输入状态，检测GPIO输入电平：当检测到该GPIO输入电平为高电平时，则一定是S1按下，3.3V通过S1、R1路径给电容C充电至高电平；当检测到该GPIO输入电平为低电平时，可能是S2按下，电容C通过R2、S2一直维持在低电平，也可能是S1、S2都没有按下，只是因为给电容放电后GPIO已配置为高阻态输入而维持在低电平。
在一个实施例中，按键检测电路包括至少两个第一按键模块和至少两个第二按键模块，控制芯片设置有至少两个通用输入输出口，第一按键模块、第二按键模块和通用输入输出口的数量相同，每个通用输入输出口分别与每个第一按键模块以及每个第二按键模块对应连接。
比如，当按键检测电路中有两个第一按键模块和两个第二按键模块时，其中一个第一按键模块和一个第二按键模块与控制芯片的一个GPIO按照图3所示方式连接，另外一个第一按键模块和另外一个第二按键模块再与控制芯片的另一个GPIO按照同样的电路连接，这样就可以实现检测四个独立按键状态了。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种按键检测电路，其特征在于，包括设置有通用输入输出口的控制芯片、内置第一按键开关的第一按键模块、内置第二按键开关的第二按键模块以及电容，所述第一按键模块的一端与外部电源连接，所述第一按键模块的另一端与所述通用输入输出口连接，所述第二按键模块的一端与所述通用输入输出口连接，所述第二按键模块的另一端接地，所述电容的一端与所述通用输入输出口连接，所述电容的另一端接地，所述控制芯片存储有配置所述通用输入输出口的输入输出状态的配置参数。
2.根据权利要求1所述的按键检测电路，其特征在于，所述第一按键模块还包括第一电阻，所述第一按键模块的第一按键开关通过所述第一电阻与所述通用输入输出口连接。
3.根据权利要求2所述的按键检测电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为1KΩ。
4.根据权利要求1所述的按键检测电路，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述第一按键模块连接。
5.根据权利要求4所述的按键检测电路，其特征在于，所述电源的电压值与所述控制芯片的工作电压值相同。
6.根据权利要求4所述的按键检测电路，其特征在于，所述电源的电压值包括3.3V。
7.根据权利要求1所述的按键检测电路，其特征在于，所述第二按键模块还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第二按键模块的第二按键开关串联。
8.根据权利要求7所述的按键检测电路，其特征在于，所述第二电阻的阻值为1KΩ。
9.根据权利要求1所述的按键检测电路，其特征在于，所述电容包括瓷片电容。
10.根据权利要求1所述的按键检测电路，其特征在于，所述按键检测电路包括至少两个所述第一按键模块和至少两个所述第二按键模块，所述控制芯片设置有至少两个通用输入输出口，所述第一按键模块、所述第二按键模块和所述通用输入输出口的数量相同，每个通用输入输出口分别与一个第一按键模块以及一个第二按键模块连接。
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| CN111983437A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-24 | 深圳市旗开电子有限公司 | 一种5g模块产品gpio口测试电路及测试方法 |
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2016
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