CN215072349U - 按键电路、按键组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种按键电路、按键组件及电子设备。按键电路包括第一、第二接入端、第一、第二分压电路及控制器。第一接入端用于接收电源电压且第一、第二接入端分别电连接按键的两端。当按键被按压时，第一、第二接入端电连接。第一分压电路的一端电连接第二接入端，用于在按键被按压时将第一电压进行分压得到第二电压。第二分压电路的一端电连接第二接入端，用于在按键被按压时将第三电压进行分压以得到第四电压。控制器包括第一、第二端口，第一、第二端口分别电连接第一、第二分压电路的输出端，控制器根据第一端口及第二端口接收电压的情况判断所述按键是否被按压以及判断按键被按压的时长。本申请的按键电路利用较少的按键实现较多的功能。

Description

按键电路、按键组件及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种按键电路、按键组件及电子设备。

背景技术

随着产品便携式、小型化设计越来越多，结构设计越来越紧凑，对产品的按键数量有着更多限制。同时，有很多的产品场景，会要求单颗按键能够实现更多功能。然，相关技术中的单颗按键实现的功能较为有限。

实用新型内容

本申请第一方面提供了一种按键电路，所述按键电路包括：

第一接入端，所述第一接入端用于接收电源电压，且所述第一接入端还用于电连接所述按键的一端；

第二接入端，所述第二接入端用于电连接按键的另一端，当所述按键被按压时，所述第二接入端电连接至所述第一接入端；

第一分压电路，所述第一分压电路的一端电连接所述第二接入端，且所述第一分压电路用于接收第一电压，并在所述按键被按压时将所述第一电压进行分压得到第二电压；

第二分压电路，所述第二分压电路的一端电连接所述第二接入端，所述第二分压电路用于接收第三电压，并在所述按键被按压时将所述第三电压进行分压以得到第四电压；以及

控制器，所述控制器包括第一端口及第二端口，所述第一端口电连接所述第一分压电路的输出端，所述第二端口电连接所述第二分压电路的输出端，所述控制器根据所述第一端口是否接收到第二电压判断所述按键是否被按压，且还根据所述第二端口接收到第四电压的时长判断所述按键被按压的时长。

其中，所述第一分压电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端电连接所述第二接入端；

第一开关，所述第一开关包括第一控制端、第一端及第二端，所述第一控制端电连接所述第一电阻的另一端，所述第一端接地，所述第二端电连接所述第一分压电路的输出端；

第二电阻，所述第二电阻的一端用于接收所述第一电压，所述第二电阻的另一端电连接所述第二端；以及

第三电阻，所述第三电阻的一端电连接所述第二端，所述第三电阻的另一端接地。

其中，所述第一开关为NMOS，所述第一控制端为NMOS的栅极，所述第一端为NMOS的源极，所述第二端为NMOS的漏极，当所述按键被按压时，所述第一控制端控制所述第一端及所述第二端导通。

其中，所述第二分压电路包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端电连接所述第二接入端；

第二开关，所述第二开关包括第二控制端、第三端及第四端，所述第二控制端电连接所述第四电阻的另一端，所述第三端接地，所述第四端电连接所述第二分压电路的输出端；

第五电阻，所述第五电阻的一端用于接收第三电压，所述第五电阻的另一端电连接所述第四端；以及

第六电阻，所述第六电阻的一端电连接所述第二端，所述第六电阻的另一端接地。

其中，所述第二开关为NMOS，所述第二控制端为NMOS的栅极，所述第三端为NMOS的源极，所述第四端为NMOS的漏极，当所述按键被按压时，所述第二控制端控制所述第三端及所述第四端导通。

其中，所述控制器还用于根据在所述按键被按压时，根据所述按键被按压的时长判别所述按键对应的功能。

其中，所述第一电压为1.2V，所述第二电压为0.4V。

其中，所述第三电压为3.3V，所述第四电压为3.1V。

本申请第二方面还提供了一种按键组件，所述按键组件包括按键以及如第一方面及第一方面任意一种实施方式所述的按键电路。

本申请第三方面还提供了一种电子设备，所述电子设备包括如第二方面提供的按键组件。

其中，当所述按键电路应用的电子设备关机时，所述电源电压及所述第一电压存在，所述第三电压被切断。

本申请实施方提供的按键电路中控制器可根据所述按键是否被按压以及按压的时长来判断所述按键对应的功能，从而使得利用了较少的按键来执行较多的功能。换而言之，本申请的按键电路利用第一分压电路、第二分压电路及控制器进行拓扑，实现达到了利用了较少的按键来执行较多的功能的有益效果。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的按键电路的框。

图2为图1中提供的按键电路在一实施方式中的具体电路结构示意图。

图3为本申请一实施方式提供的按键电路所对应的检测方法的流程示意图。

图4为本申请一实施方式提供的按键组件的示意图。

图5为本申请一实施方式提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请中出现的术语“第一”、“第二”仅仅用于描述的目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是指两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图2，图1为本申请一实施方式提供的按键电路的框；图2为图1中提供的按键电路在一实施方式中的具体电路结构示意图。所述按键电路110包括第一接入端P1、第二接入端P2、第一分压电路111、第二分压电路112以及控制器113。所述第一接入端P1用于接收电源电压，且所述第一接入端P1还用于电连接所述按键120的一端。所述第二接入端P2用于电连接按键120的另一端，当所述按键120被按压时，所述第二接入端P2电连接至所述第一接入端P1。所述第一分压电路111的一端电连接所述第二接入端P2，且所述第一分压电路111用于接收第一电压，并在所述按键120被按压时将所述第一电压进行分压得到第二电压。所述第二分压电路112的一端电连接所述第二接入端P2，所述第二分压电路112用于接收第三电压，并在所述按键120被按压时将所述第三电压进行分压以得到第四电压。所述控制器113包括第一端口GPIO1及第二端口GPIO2，所述第一端口GPIO1电连接所述第一分压电路111的输出端，所述第二端口GPIO2电连接所述第二分压电路112的输出端，所述控制器113根据所述第一端口GPIO1是否接收到第二电压判断所述按键120是否被按压，且还根据所述第二端口GPIO2接收到第四电压的时长判断所述按键120被按压的时长。

所述按键120，可以为但不限于物理上的实现方式，包括各种触摸按键、继电器、光耦磁耦隔离电路、传感器(SENSOR)模组等。

所述电源电压，也称为系统电源，所述电源电压的来源可以是所述按键电路110所应用的电子设备1中的电池。在本实施方式中，所述按键电路110具有连接点VBAT，所述连接点VBAT加载有电源电压，所述第一接入端P1电连接所述连接点VBAT，以接收所述电源电压。

所述第一接入端P1及所述第二接入端P2为电连接按键120的两个接入端。所述按键120通常包括两个固定端及一个活动端，所述两个固定端分别电连接所述第一接入端P1及所述第二接入端P2。当所述按键120没有被按压时，所述按键120的活动端悬空，即，所述第一接入端P1及所述第二接入端P2没有电连接；当所述按键120被按压时，所述按键120的活动端被按下，即，所述第一接入端P1及所述第二接入端P2电连接。当所述第一接入端P1及所述第二接入端P2电连接时，所述电源电压可经由所述第一接入端P1、所述按键120及所述第二接入端P2传输至所述第一分压电路111及所述第二分压电路112。

在本实施方式中，所述按键电路110具有连接点VCC_EXT，所述第一分压电路111电连接所述连接点VCC_EXT，以接收所述第一电压。在本实施方式中，所述第一分压电路111具有输出端，所述第一分压电路111的所述输出端标记为ONOFF。

在本实施方式中，所述按键电路110还具有连接点VCC_IO，所述第二分压电路112电连接所述连接点VCC_IO，以接收所述第三电压。在本实施方中，所述第二分压电路112还具有输出端，所述第二分压电路112的所述输出端标记为ONOFF_DET。

在本实施方式中，所述控制器113为主控制器113，所述第一端口GPIO1及所述第二端口GPIO2为均为通用输入输出端口(General-purpose input/output，GIPO)。

当所述按键120被按压时，所述第一分压电路111工作，所述第一分压电路111将所述第一电压转换为第二电压，由于所述第一端口GPIO1电连接所述第一分压电路111的输出端，因此，所述控制器113可根据所述第一端口GPIO1是否接收到所述第二电压的情况判断所述按键120是否被按压。具体地，当所述第一端口GPIO1接收到所述第二电压时，所述控制器113判定所述按键120被按压；当所述第一端口GPIO1未接收到所述第二电压时，所述控制器113判定所述按键120未被按压。

同样地，当所述按键120被按压时，所述第二分压电路112工作，所述第二分压电路112将所述第三电压转换为第四电压，由于所述第二端口GPIO2电连接所述第二分压电路112的输出端，因此，所述控制器113可根据所述第二端口GPIO2是否接收到所述第四电压的情况判断所述按键120是否被按压。具体地，当所述第二端口GPIO2接收到所述第四电压时，所述控制器113判定所述按键120被按压；当所述第二端口GPIO2未接收到所述第四电压时，所述控制器113判定所述按键120未被按压，且所述控制器113还可在所述第二端口GPIO2接收到所述第四电压时，记录所述第四电压持续的时长。由于所述按键120被按压时，所述第二端口GPIO2才接收到所述第四电压，因此，所述控制器113根据所述第二端口GPIO2接收到所述第四电压的时长判断所述按键120被按压的时长。在本实施方式中，所述按键120被按压的时长等于所述第四电压的持续时长。

所述控制器113根据所述第一端口GPIO1是否接收到第二电压判断所述按键120是否被按压，且还根据所述第二端口GPIO2接收到第四电压的时长判断所述按键120被按压的时长，因此，所述控制器113可根据所述按键120被按压的时长判断所述按键120对应的功能。

具体地，所述按键120被按压的时长可以为但不仅限于为第一时长、第二时长、第三时长、第四时长。所述控制器113根据根据各个时长判断所述按按键120对应的功能。比如，所述控制器113根据所述第一时长判断所述按键120对应的功能是第一功能，所述第二时长对应的功能是第二功能，第三时长对应的功能是第三功能，所述第四时长对应的功能是第四功能。举例而言，所述第一时长为0.5S，所述第二时长为3S，所述第三时长为5S，所述第四时长为10S。举例而言，所述第一功能是唤醒屏幕，所述第二功能是关机，第三功能是重启，第四功能是录音。

由此可见，本申请的按键电路110中的控制器113可根据按键120被按压的时长对所述按键120对应的功能进行拆分，此外，所述控制器113还可根据所述按键120被按压的次数，以及被按压的时长判断所述按键120对应的功能。比如，实现对单击、双击、多次连击等判断。

请一并参阅图3，图3为本申请一实施方式提供的按键电路所对应的检测方法的流程示意图。本实施方式中，所述方法包括但不仅限于S110、S120、S130、及S140。S110、S120、S130、及S140详细描述如下。

S110、开启按键120是否被按压的检测功能。

S120、控制器113自所述第一端口GPIO1检测所述按键120是否被按压。

S130、控制器113自所述第二端口GPIO2检测按键120被按压的时长。

S140、控制器113在所述按键120被按压时，根据所述按键120被按压的时长判断所述按键120对应的功能，并执行。

经过前面描述可见，本申请实施方提供的按键电路110中控制器113可根据所述按键120是否被按压以及按压的时长来判断所述按键120对应的功能，从而使得利用了较少的按键120来执行较多的功能。换而言之，本申请的按键电路110利用第一分压电路111、第二分压电路112及控制器113进行拓扑，实现了利用了较少的按键120来执行较多的功能。本申请实施方式提供的按键电路110和相关技术中依赖于控制器113底层的程序设计大不相同。

请继续参阅图2，在本实施方式中，所述第一分压电路111包括第一电阻R1、第一开关Q1、第二电阻R2及第三电阻R3。所述第一电阻R1的一端电连接所述第二接入端P2。所述第一开关Q1包括第一控制端g1、第一端s1及第二端d1，所述第一控制端g1电连接所述第一电阻R1的另一端，所述第一端s1接地，所述第二端d1电连接所述第一分压电路111的输出端。所述第二电阻R2的一端用于接收所述第一电压，所述第二电阻R2的另一端电连接所述第二端d1。所述第三电阻R3的一端电连接所述第二端d1，所述第三电阻R3的另一端接地。

在本实施方式中，所述第一开关Q1为NMOS，所述第一控制端g1为NMOS的栅极，所述第一端s1为NMOS的源极，所述第二端d1为NMOS的漏极，当所述按键120被按压时，所述第一控制端g1控制所述第一端s1及所述第二端d1导通。

当所述按键120被按压时，所述第一开关Q1单元的第一控制端g1接收到所述电源电压，所述电源电压为高电平，当NMOS晶体管的栅极接收到的电平为高电平时，所述NMOS晶体管的源极及漏极导通。

请再次参阅图2，所述第二分压电路112包括第四电阻R4、第二开关Q2、第五电阻R5及第六电阻R6。所述第四电阻R4的一端电连接所述第二接入端P2。所述第二开关Q2包括第二控制端g2、第三端s2及第四端d2，所述第二控制端g2电连接所述第四电阻R4的另一端，所述第三端s2接地，所述第四端d2电连接所述第二分压电路112的输出端。所述第五电阻R5的一端用于接收第三电压，所述第五电阻R5的另一端电连接所述第四端d2。所述第六电阻R6的一端电连接所述第二端d1，所述第六电阻R6的另一端接地。

在本实施方式中，所述第二开关Q2为NMOS，所述第二控制端g2为NMOS的栅极，所述第三端s2为NMOS的源极，所述第四端d2为NMOS的漏极，当所述按键120被按压时，所述第二控制端g2控制所述第三端s2及所述第四端d2导通。

当所述按键120被按压时，所述第二开关Q2单元的第二控制端g2接收到所述电源电压，所述电源电压为高电平，当NMOS晶体管的栅极接收到的电平为高电平时，所述NMOS晶体管的源极及漏极导通。

可以理解地，在本实施方式的示意中，以所述第一分压电路111包括前面描述的第一电阻R1、第一开关Q1、第二电阻R2及第三电阻R3，同时以所述第二分压电路112包括前面描述的第四电阻R4、第二开关Q2、第五电阻R5及第六电阻R6为例进行示意。可以理解地，所述第一分压电路111也可以为其他形式，所述第二电路也可以为其他形式。换而言之，所述第一分压电路111包括前面描述的第一电阻R1、第一开关Q1、第二电阻R2及第三电阻R3还可结合到其他形式的第二分压电路112中，相应地，所述第二分压电路112包括前面描述的第四电阻R4、第二开关Q2、第五电阻R5及第六电阻R6还可结合到其他形式描述的第一分压电路111中，本申请实施方式的示意图中所述的按键电路110仅仅为一种示意，不应当理解为对本申请提供的按键电路110的限定。

在一实施方式中，所述第一电压为1.2V，所述第二电压为0.4V。在另一实施方式中，所述第三电压为3.3V，所述第四电压为3.1V。

请参阅图4，图4为本申请一实施方式提供的按键组件的示意图。所述按键组件100包括按键120以及如前面任意实施方式所述的按键电路110。

请参阅图5，图5为本申请一实施方式提供的电子设备的示意图。所述电子设备1包括所述的按键组件100。所述电子设备1可以为但不仅限于为手机、录音笔、手环等。在本实施方式的示意图中，以所述电子设备1为录音笔为例进行示意。本申请实施方式提供的按键组件100应用到所述电子设备1中时，可使用较少的按键120实现较多的功能。所述按键120在所述电子设备1中可以实现的功能可以但不仅限于为开机、关机、重启等。

在本实施方式中，所述电子设备1还包括壳体200，所述壳体200具有收容孔210，所述按键120安装于所述收容孔210内，所述按键电路110设置于所述壳体200围设形成的收容空间内。

在一实施方式中，当所述按键电路110应用的电子设备1关机时，所述电源电压及所述第一电压存在，所述第三电压被切断。

在本实施方式中，当所述电子设备1关机时，所述第三电压被切断，即，可使得所述电子设备1关机时，所述控制器113给关闭，则，可减小所述控制器113的功耗。具体地，由于按键120及相关的分压电路，在电子设备1的系统关机后，只要电源在即可工作(即，所述电源电压存在)，只要ONOFF端的第二电压存在，则，开机时间相对稳定、可控或者可接受，待开机完成后，所述控制器113即可正常工作，所以不必让控制器113一直处理待机状态，因此，本申请的电子设备1关机时，所述第三电压被切断。所以，种设计也具备明显的功耗优势。

需要说明的是，本申请旨在提供一种新型的按键电路110、按键组件100及电子设备1，通过设置各个器件及各个模块之间的连接关系，以达到实现本申请的目的。各个器件及各个模块所处理的信号仅仅是其本身即可实现的功能，并未对各个模块及各个模块进行算法或软件层面的改进，不应当认为本申请不符合专利法对实用新型保护的客体。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种按键电路，其特征在于，所述按键电路包括：

第一接入端，所述第一接入端用于接收电源电压，且所述第一接入端还用于电连接所述按键的一端；

第二接入端，所述第二接入端用于电连接按键的另一端，当所述按键被按压时，所述第二接入端电连接至所述第一接入端；

第一分压电路，所述第一分压电路的一端电连接所述第二接入端，且所述第一分压电路用于接收第一电压，并在所述按键被按压时将所述第一电压进行分压得到第二电压；

第二分压电路，所述第二分压电路的一端电连接所述第二接入端，所述第二分压电路用于接收第三电压，并在所述按键被按压时将所述第三电压进行分压以得到第四电压；以及

控制器，所述控制器包括第一端口及第二端口，所述第一端口电连接所述第一分压电路的输出端，所述第二端口电连接所述第二分压电路的输出端，所述控制器根据所述第一端口是否接收到第二电压判断所述按键是否被按压，且还根据所述第二端口接收到第四电压的时长判断所述按键被按压的时长。

2.如权利要求1所述的按键电路，其特征在于，所述第一分压电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端电连接所述第二接入端；

第一开关，所述第一开关包括第一控制端、第一端及第二端，所述第一控制端电连接所述第一电阻的另一端，所述第一端接地，所述第二端电连接所述第一分压电路的输出端；

第二电阻，所述第二电阻的一端用于接收所述第一电压，所述第二电阻的另一端电连接所述第二端；以及

第三电阻，所述第三电阻的一端电连接所述第二端，所述第三电阻的另一端接地。

3.如权利要求2所述的按键电路，其特征在于，所述第一开关为NMOS，所述第一控制端为NMOS的栅极，所述第一端为NMOS的源极，所述第二端为NMOS的漏极，当所述按键被按压时，所述第一控制端控制所述第一端及所述第二端导通。

4.如权利要求1-3任意一项所述的按键电路，其特征在于，所述第二分压电路包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端电连接所述第二接入端；

第二开关，所述第二开关包括第二控制端、第三端及第四端，所述第二控制端电连接所述第四电阻的另一端，所述第三端接地，所述第四端电连接所述第二分压电路的输出端；

第五电阻，所述第五电阻的一端用于接收第三电压，所述第五电阻的另一端电连接所述第四端；以及

第六电阻，所述第六电阻的一端电连接所述第二端，所述第六电阻的另一端接地。

5.如权利要求4所述的按键电路，其特征在于，所述第二开关为NMOS，所述第二控制端为NMOS的栅极，所述第三端为NMOS的源极，所述第四端为NMOS的漏极，当所述按键被按压时，所述第二控制端控制所述第三端及所述第四端导通。

6.如权利要求1所述按键电路，其特征在于，所述控制器还用于根据在所述按键被按压时，根据所述按键被按压的时长判别所述按键对应的功能。

7.如权利要求1所述的按键电路，其特征在于，所述第一电压为1.2V，所述第二电压为0.4V。

8.如权利要求1所述的按键电路，其特征在于，所述第三电压为3.3V，所述第四电压为3.1V。

9.一种按键组件，其特征在于，所述按键组件包括按键以及如权利要求1-8任意一项所述的按键电路。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求9所述的按键组件。

11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，当所述按键电路应用的电子设备关机时，所述电源电压及所述第一电压存在，所述第三电压被切断。

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