CN209591846U - 按键切换电路、按键和电子设备 - Google Patents
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Abstract
按键切换电路，包括切换模块;其包括控制端，其连接按键电路；第一输入端，其连接主控芯片供电电源；第二输入端;和输出端，其连接I/O接口；控制端接收按键电路生成的电平信号，选通第一输入端和输出端之间的信号通路或者第二输入端和输出端之间的信号通路。还公开一种按键和电子设备。按键电路所生成的电平信号可以被主控芯片有效采集，主控芯片与按键电路之间的信号传递稳定快速，有利于主控芯片执行对应动作，按键信号经过转换电路后的输出信号的电平和主控芯片的I/O口电平一致，按键动作所生成的高电平控制信号的电压高于主控芯片的供电电压时，可避免按键信号直接连接到主控芯片时因I/O口的电平不匹配造成的损坏主芯片的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电子设备技术领域，尤其涉及一种按键切换电路、按键和一种电子设备。
背景技术
按键，也称为按钮，是一种常用的控制器件。在电子设备中，按键是最常见的用于触发动作的控制器件，其可以启动、中断、结束一个流程或者进程。按键在很多情况下用于开启设备，或者关闭已启动的设备。因此，只要电子设备与电源之间的供电回路导通，则系统电源即为按键供电，保持工作状态以备随时实现对系统的有效控制。
按键最常见的动作为单击事件，也就是说按键的状态为两种，即原始状态和按下状态。这两种状态会生成两个不同的电平控制信号，电平控制信号进一步输出至电子设备的主控芯片以实现不同的控制目的。按键的供电电源为电子设备系统主电源，对应的，按键动作所生成的高电平控制信号的电压与电子设备系统主电源一致。但是，受限于电子设备总能耗的设计要求，主控芯片的供电电压往往会低于电子设备系统主电源的电压。因此，如果按键动作所生成的高电平控制信号的电压与电子设备系统主电源一致，则必将高于主控芯片的供电电压。过高的电压输入至主控芯片的I/O接口可能会出现损坏主控芯片的问题。
发明内容
本实用新型针对现有技术中按键动作生成的高电平控制信号的电压可能会高于主控芯片的供电电压，造成主控芯片损坏的问题，提供一种按键切换电路。
为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
一种按键切换电路，包括：切换模块；所述切换模块包括：控制端，所述控制端连接按键电路；第一输入端，所述第一输入端连接主控芯片供电电源；第二输入端，所述第二输入端接地；和输出端，其连接主控芯片的I/O接口；其中，所述控制端接收所述按键电路生成的电平信号，选通所述第一输入端和输出端之间的信号通路或者所述第二输入端和输出端之间的信号通路。
作为按键电路的一种可选连接方式，所述按键电路包括按键本体，所述按键本体的第一端接地，第二端一路通过电阻连接电子设备系统主电源，另一路连接所述切换模块的控制端。
作为按键电路的另一种可选连接方式，所述按键电路包括按键本体，所述按键本体的第一端连接电子设备系统主电源，第二端一路通过电阻接地，另一路连接切换模块的控制端。
切换模块可以由模拟开关实现，所述模拟开关的使能端连接按键电路，常开触点连接主控芯片供电电源，常闭触点接地，公共端连接所述主控芯片的I/O接口。
作为一种稳定的信号传递方式，所述按键电路生成高电平信号，所述模拟开关选通所述公共端和常开触点之间的信号通路；所述按键电路生成低电平信号，所述模拟开关选通所述公共端和常闭触点之间的信号通路。
进一步的，所述电子设备系统主电源为电池。
优选的，所述模拟开关为单刀双掷开关。
优选的，所述开关本体为机械按键、薄膜按键或硅胶按键。
与现有技术相比，本实用新型公开的按键切换电路，按键电路所生成并输出的电平信号可以被主控芯片有效采集，主控芯片与按键电路之间的信号传递稳定快速，有利于主控芯片执行对应动作，出现按键动作所生成的高电平控制信号的电压高于主控芯片的供电电压，损坏主芯片的问题。同时，并无需对按键的供电电源或主控芯片的供电电源或工作方式进行调整，一方面最小化电子设备的硬件改造工作量，另一方面也同时可以满足电子设备低能耗的设计要求，具有实用性好的优点。
同时还公开了一种按键，包括按键切换电路，按键切换电路包括切换模块，所述切换模块包括：控制端，所述控制端连接按键电路；第一输入端，所述第一输入端连接主控芯片供电电源；第二输入端，所述第二输入端接地；和输出端，其连接主控芯片的I/O接口；其中，所述控制端接收所述按键电路生成的电平信号，选通所述第一输入端和输出端之间的信号通路或者所述第二输入端和输出端之间的信号通路。
同时还公开了一种电子设备，包括具有按键切换电路的按键，其中，按键切换电路包括切换模块，所述切换模块包括：控制端，所述控制端连接按键电路；第一输入端，所述第一输入端连接主控芯片供电电源；第二输入端，所述第二输入端接地；和输出端，其连接主控芯片的I/O接口；其中，所述控制端接收所述按键电路生成的电平信号，选通所述第一输入端和输出端之间的信号通路或者所述第二输入端和输出端之间的信号通路。
本实用新型所提供的按键，以及电子设备具有稳定性高的优点。
结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 为本实用新型所公开的按键切换电路的电路原理框图；
图2为本实用新型所公开的按键切换电路的电路连接示意图；
图3示出了按键切换电路中一种按键电路的电路连接示意图；
图4示出了按键切换电路中另一种按键电路的电路连接示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外、术语“包括”和“具有”以及其它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了系统、产品或设备没有限定于已列出的单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固定的其它单元。
在本实用新型中所记载的“实施例”代表结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该术语并不一定均是指相同的实施例，本领域技术人员可以理解，具体描述的实施例可以与其它实施例相结合。
以下结合附图对本实施例所公开的按键切换电路的具体实施方式进行详细的介绍。在本实施例中，按键切换电路的目的是将按键动作生成的信号转换为与主控芯片I/O接口匹配的电信号。如图1所示，具体来说，按键切换电路10包括切换模块12，切换模块12的控制端连接按键电路13，第一输入端连接主控芯片供电电源11，第二输入端接地，输出端连接主控芯片14的I/O接口。切换模块12的控制端接收按键电路13生成的高电平信号或低电平信号，选通第一输入端和输出端之间的信号通路或者第二输入端和输出端之间的信号通路。这样，当第一输入端和输出端导通时，切换模块12的输出端输出与主控芯片供电电源匹配的高电平信号至主控芯片14的I/O接口，当第二输入端和输出端导通时，切换模块12的输出端输出与主控芯片I/O接口匹配的低电平信号至主控芯片14的I/O接口，按键电路13的物理动作所生成的电信号即转换为与主控芯片14的I/O接口匹配的电平信号，避免出现按键动作所生成的高电平控制信号的电压高于主控芯片的供电电压，损坏主芯片的问题，同时，并无需对按键的供电电源或主控芯片的供电电源或工作方式进行调整，一方面最小化电子设备的硬件改造工作量，另一方面也同时可以满足电子设备低能耗的设计要求，具有实用性好的优点。
在一种优选的实施方式中，切换模块由一颗模拟开关芯片实现。如图2所示，模拟开关U1的使能端EN连接按键电路，常开触点NO连接主控芯片供电电源VCC，常闭触点NC接地，公共端COM连接主控芯片的I/O口。模拟开关U1的使能端EN接收按键电路生成的控制信号KEY_SIG。当KEY_SIG为高电平信号时，选通模拟开关U1的公共端COM和常开触点NO之间的信号通路，模拟开关U1的公共端COM和常开触点NO连通。常开触点NO通过一颗上拉电阻R2连接主控芯片供电电源VCC, 与公共端COM连接的主控芯片的I/O接口接收到高电平的SIG_OUT信号。高电平的SIG_OUT信号与主控芯片供电电源VCC的电压匹配，既可以满足主控芯片供电电源低能耗的要求，也可以避免对主控芯片的损坏。类似的，当KEY_SIG为低电平信号时，选通模拟开关U1的公共端COM和常闭触点NC之间的信号通路，模拟开关U1的公共端COM和常闭触点NC连通。常闭触点NC接地，与公共端COM连接的主控芯片的I/O接口接收到低电平的SIG_OUT信号，从而保证按键工作生成的指令准确地传送至主控芯片一端。在本实施例中，模拟开关U1可以是一颗独立的单刀双掷开关芯片，或者由两个或非门、两个场效应管以及一个非门共同组成的电路，或者是模拟开关阵列芯片中的一组独立开关，或者由其它的可以实现同样功能的集成电路实现。
在本实施例中，切换模块12基于其控制端接收到的按键电路生成的电信号实现切换。按键电路包括执行单击事件的按键本体SW1，按键本体可以形成原始状态或按下状态。按键本体可以是机械按键、薄膜按键、硅胶按键等常见的物理按键，也可以是设置在触摸屏或人机交互界面上的虚拟按键。
以物理按键为例，在按键电路一端有两种电路连接方式。如图3所示为按键电路的第一种连接方式：按键本体SW1的第一端接地，第二端一路通过电阻R1连接电子设备系统主电源，电子设备系统主电源即为电子设备系统电池，如图所示电池供电端VBAT；另一路连接切换模块的控制端，以模拟开关芯片为例，即连接模拟开关U1的使能端EN，并将按键电路生成的控制信号KEY_SIG输出至模拟开关的使能端EN。当按键本体SW1处于原始状态时，即按键本体SW1未按下时，模拟开关U1的使能端EN通过电阻R1连接电子设备系统主电源VBAT,模拟开关U1的使能端EN接收到按键电路生成的高电平控制信号KEY_SIG,进一步选通模拟开关U1的公共端COM和常开触点NO之间的信号通路，模拟开关U1的公共端COM和常开触点NO连通，常开触点NO通过上拉电阻R2连接主控芯片供电电源VCC，与公共端COM连接的主控芯片的I/O接口接收到与主控芯片供电电源的电压匹配的高电平SIG_OUT信号。当按键本体SW1处于按下状态时，模拟开关U1的使能端EN通过按下的按键本体SW1接地，模拟开关U1的使能端EN接收到按键电路生成的低电平控制信号KEY_SIG,进一步选通模拟开关U1的公共端COM和常闭触点NC之间的信号通路，模拟开关U1的公共端COM和常闭触点NC连通，常闭触点NC接地，与公共端COM连接的主控芯片的I/O接口接收到与主控芯片供电电源的电压匹配的低电平信号。
如图所示为按键电路的第二种连接方式：按键本体SW1的第一端连接电子设备系统主电源，即电池供电端VBAT,第二端一路通过电阻R1接地，另一路连接切换模块的控制端。同样以模拟开关芯片为例，即连接模拟开关U1的使能端EN,并将按键电路生成的控制信号KEY_SIG输出至模拟开关的使能端EN。当按键本体SW1处于原始状态时，即按键本体SW1未按下时，模拟开关U1的使能端EN通过电阻R1接地，模拟开关U1的使能端EN接收到按键电路生成的低电平控制信号KEY_SIG, 进一步选通模拟开关U1的公共端COM和常闭触点NC之间的信号通路，模拟开关U1的公共端COM和常闭触点NC连通，常闭触点NC接地，与公共端COM连接的主控芯片的I/O接口接收到与主控芯片供电电源的电压匹配的低电平信号。类似的，当按键本体SW1处于按下状态时，模拟开关U1的使能端EN连接电子设备系统主电源VBAT, 模拟开关U1的使能端EN接收到按键电路生成的高电平控制信号KEY_SIG,进一步选通模拟开关U1的公共端COM和常开触点NO之间的信号通路，模拟开关U1的公共端COM和常开触点NO连通，常开触点NO通过上拉电阻R2连接主控芯片供电电源VCC，与公共端COM连接的主控芯片的I/O接口接收到与主控芯片供电电源的电压匹配的高电平SIG_OUT信号。
通过本实施例所公开的按键切换电路，按键电路所生成并输出的电平信号可以被主控芯片有效采集，主控芯片与按键电路之间的信号传递稳定快速，有利于主控芯片执行对应动作，按键信号经过转换电路后的输出信号的电平和主控芯片的IO口电平一致，按键动作所生成的高电平控制信号的电压高于主控芯片的供电电压时，可避免按键信号直接连接到主控芯片时因IO口的电平不匹配造成的损坏主芯片的问题。同时，并无需对按键的供电电源或主控芯片的供电电源或工作方式进行调整，一方面最小化电子设备的硬件改造工作量，另一方面也同时可以满足电子设备低能耗的设计要求，具有实用性好的优点。
本实用新型同时公开一种按键，该按键包括如上述实施例所公开的按键切换电路。按键切换电路的具体电路连接参见说明书和说明书附图的详细记载，在此不再赘述。具有按键切换电路的按键可以实现同样的技术功能。
本实用新型同时还公开了一种电子设备，包括具有按键切换电路的按键。按键切换电路的具体电路连接参见说明书和说明书附图的详细记载，在此不再赘述。本实用新型所公开的电子设备可以实现同样的技术功能。电子设备包括但不限于计算机、智能终端、手持装置、车载设备和可穿戴设备。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种按键切换电路，其特征在于，包括：
切换模块，所述切换模块包括：
控制端，所述控制端连接按键电路；
第一输入端，所述第一输入端连接主控芯片供电电源；
第二输入端，所述第二输入端接地；和
输出端，其连接主控芯片的I/O接口；
其中，所述控制端接收所述按键电路生成的电平信号，选通所述第一输入端和输出端之间的信号通路或者所述第二输入端和输出端之间的信号通路。
2.根据权利要求1所述的按键切换电路，其特征在于，
所述按键电路包括按键本体，所述按键本体的第一端接地，第二端一路通过电阻连接电子设备系统主电源，另一路连接所述切换模块的控制端。
3.根据权利要求1所述的按键切换电路，其特征在于，
所述按键电路包括按键本体，所述按键本体的第一端连接电子设备系统主电源，第二端一路通过电阻接地，另一路连接切换模块的控制端。
4.根据权利要求2或3所述的按键切换电路，其特征在于，
所述切换模块为模拟开关，所述模拟开关的使能端连接按键电路，常开触点连接主控芯片供电电源，常闭触点接地，公共端连接所述主控芯片的I/O接口。
5.根据权利要求4所述的按键切换电路，其特征在于，
所述按键电路生成高电平信号，所述模拟开关选通所述公共端和常开触点之间的信号通路；所述按键电路生成低电平信号，所述模拟开关选通所述公共端和常闭触点之间的信号通路。
6.根据权利要求5所述的按键切换电路，其特征在于，
所述电子设备系统主电源为电池。
7.根据权利要求6所述的按键切换电路，其特征在于，
所述模拟开关为单刀双掷开关。
8.根据权利要求7所述的按键切换电路，其特征在于，
所述开关本体为机械按键、薄膜按键或硅胶按键。
9.一种按键，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的按键切换电路。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的按键。
Priority Applications (1)
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| CN201920751380.0U CN209591846U (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 按键切换电路、按键和电子设备 |
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Cited By (2)
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| CN115933543A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-07 | 浙江云莱汇智能科技有限公司 | 一种机械加工设备的远程操控系统 |
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| CN112290930B (zh) * | 2020-10-22 | 2024-08-06 | 珠海格力电器股份有限公司 | 按键检测电路以及家用电器 |
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