CN220325609U - 一种单线传输按键电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体公开了一种单线传输按键电路，按键模块的输入端连接电源，按键模块的输出端连接按键检测模块的输入端，按键检测模块的输出端连接MCU模块的输入端；按键模块至少包括并联连接的第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元；按键检测模块至少包括并联连接的第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元；所述MCU模块的输入端至少包括第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口；所述第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元的输出端分别连接至第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口；本实用新型能够实现一根传输线供多个按键信号传输的效果，有效节约了传输线的成本，且具有简单实用和可操作性高的优点。

Description

一种单线传输按键电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种单线传输按键电路。

背景技术

随着科技的快速发展和人们生活水平的不断提高，各式各样的电子产品不断涌入人们的日常生活。电子产品的开关控制需求越来越日常化，按键是电子产品中使用频繁器件，人们通过不同的按键可实现不同的功能转换，更加方便快捷。

目前，在现有的技术中，按键功能是有几个按键就需要相应数量的传输线来传输按键信号，这种按键方式虽能满足产品的相应技术要求，但是在某些传输线数量有局限性特殊的产品，比如只有一根传输线可供使用，同时还需要传输多个按键信号的时候现有技术就不能满足要求；此外，该种按键信号传输方式对于传输线的成本较高，无法满足低成本按键电路的需求。

实用新型内容

针对上述存在的单根传输线无法满足多个按键信号传输需求和成本较高的问题，本实用新型提供了一种单线传输按键电路，能够实现一根传输线供多个按键信号传输的效果，有效节约了传输线的成本，且具有简单实用和可操作性高的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：

一种单线传输按键电路，包括按键模块、按键检测模块和MCU模块，所述按键模块的输入端连接电源，按键模块的输出端连接按键检测模块的输入端，所述按键检测模块的输出端连接MCU模块的输入端；

所述按键模块至少包括并联连接的第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元；所述按键检测模块至少包括并联连接的第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元；所述MCU模块的输入端至少包括第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口；

所述第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元的输出端分别连接至第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口。

在一些实施方式中，所述第一按键单元包括串联连接的按键一和第一电阻，所述第二按键单元包括串联连接的按键二和第二电阻，所述第三按键单元包括串联连接的按键三和第三电阻；

所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值各不相同，不同阻值的目的是能够分配不同电压，进而与按键检测模块分配电压进行比较。

在一些实施方式中，所述第一电阻的阻值小于第二电阻的阻值，所述第二电阻的阻值小于第三电阻的阻值，便于获取在按下不同按键时，第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元的输出信号存在差别，以检测得到所按下的按键信息。

在一些实施方式中，所述第一比较单元包括第一比较器、第四电阻、第五电阻和第十电阻；

所述第一比较器的正极输入端分别连接第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的另一端连接电源，所述第五电阻的另一端接地，所述第一比较器的负极输入端分别连接按键模块的输出端和第十电阻，所述第十电阻的另一端接地，所述第一比较器的输出端连接MCU模块的第一输入端口，根据第四电阻和第五电阻阻值的不同，使得第一比较器的正极输入端和负极输入端被分配到不同的电压，通过电阻的分压原理来实现按键信息的获取。

在一些实施方式中，所述第二比较单元包括第二比较器、第六电阻和第七电阻；

所述第二比较器的正极输入端分别连接第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的另一端连接电源，所述第七电阻的另一端接地，所述第二比较器的负极输入端连接按键模块的输出端，所述第二比较器的输出端连接MCU模块的第二输入端口，根据第六电阻和第七电阻阻值的不同，使得第二比较器的正极输入端和负极输入端被分配到不同的电压，通过电阻的分压原理来实现按键信息的获取。

在一些实施方式中，所述第三比较单元包括第三比较器、第八电阻和第九电阻；

所述第三比较器的正极输入端连接第八电阻和第九电阻，所述第八电阻的另一端连接电源，所述第九电阻的另一端接地，所述第三比较器的负极输入端连接、按键模块的输出端，所述第三比较器的输出端连接MCU模块的第三输入端口，根据第八电阻和第九电阻阻值的不同，使得第三比较器的正极输入端和负极输入端被分配到不同的电压，通过电阻的分压原理来实现按键信息的获取。

在一些实施方式中，所述第四电阻的阻值小于第六电阻的阻值，所述第六电阻的阻值小于第八电阻的阻值；

所述第五电阻、第七电阻和第九电阻的阻值相同，通过第四电阻、第六电阻和第八电阻在电路中分配到的电压不同来实现按键信息识别的效果。

在一些实施方式中，所述MCU模块包括STC8051单片机，能够实现识别数字信号，控制外部处理器执行按键操作的作用，满足单线传输按键信号的需求。

在一些实施方式中，所述按键模块还包括与第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元并联连接的第N按键单元，所述第N按键单元包括串联连接的按键N和第N电阻；

所述按键检测模块还包括与第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元并联连接的第N比较单元，所述MCU模块的输入端还包括用于与第N比较单元的输出端连接的第N输入端口；

所述第N比较单元包括第N比较器、第N-1电阻和第N+1电阻，所述第N比较器的正极输入端连接第N-1电阻和第N+1电阻，所述第N-1电阻的另一端连接电源，所述第N+1电阻的另一端接地，所述第N比较器的负极输入端连接按键模块的输出端，通过实际使用需求，对按键单元和比较单元的数量进行增设或删减，使该单线传输按键电路适用于不同场景。

在一些实施方式中，所述第N电阻的阻值小于第N+1电阻的阻值，便于根据电阻的分压原理来实现按键信息识别的效果。

本实用新型提供的一种单线传输按键电路，在不同按键单元的按压情况下，利用不同比较单元输出的信号结果不同，由MCU模块检测出对应的按键单元的信息，能够实现一根传输线供多个按键信号传输的效果，有效节约了传输线的成本，且具有简单实用和可操作性高的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的一种单线传输按键电路的示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的一种单线传输按键电路的原理图；

图3为本实用新型实施例中提供的另一种单线传输按键电路的原理图；

附图标记：

10-按键模块；

20-按键检测模块；

30-MCU模块。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本申请的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其它具体实施例。

例如，一种单线传输按键电路，包括按键模块、按键检测模块和MCU模块，所述按键模块的输入端连接电源，按键模块的输出端连接按键检测模块的输入端，所述按键检测模块的输出端连接MCU模块的输入端；所述按键模块至少包括并联连接的第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元；所述按键检测模块至少包括并联连接的第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元；所述MCU模块的输入端至少包括第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口；所述第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元的输出端分别连接至第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口。

本实施例提供的一种单线传输按键电路，能够实现一根传输线供多个按键信号传输的效果，有效节约了传输线的成本，且具有简单实用和可操作性高的优点。

实施例一：

如图1和图2所示，一种单线传输按键电路，包括按键模块10、按键检测模块20和MCU模块30，按键模块10实现按键功能，按键检测模块20有于检测按键信息，MCU模块30用于识别按键信息并控制外部处理器执行按键操作，按键模块10的输入端连接电源，电源用于为该单线传输按键电路进行供电，按键模块10的输出端连接按键检测模块20的输入端，按键检测模块10的输出端连接MCU模块30的输入端，按键检测模块20根据不同的按键信息输出不同的信号至MCU模块30，MCU模块30根据按键检测模块20所输出的不同信号，控制外部处理器执行对应的按键操作。

按键模块10至少包括并联连接的第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元，也即，按键模块还可以包括与第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元并联连接的第四按键单元和第五按键单元等，对于按键单元的具体数量，可以根据实际使用需求进行增设或删减，此处不做具体的限制。

同理的，按键检测模块20至少包括并联连接的第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元，也即，按键检测模块还可以包括与第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元并联连接的第四比较单元、第五比较单元等，对于比较单元的具体数量，可以根据实际使用需求进行增设或删减，此处不做具体的限制。

MCU模块30的输出端至少包括第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口，其中，第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元的输出端分别连接至第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口。

由上可知，按键模块10中的按键单元数量、按键检测模块20中的比较单元数量以及MCU模块30中输入端口的数量均相同，在实际的应用中，利用电阻分压的原理，通过按下不同按键单元，分配不同电压至各比较单元中，使得各比较单元在不同按键单元的按压情况下，输出对应的信号值MCU模块，使得MCU模块能够控制外部执行器执行对应的按键操作。

如，在一个示例中，当按下第一按键单元，使第二按键单元和第三按键单元均断开时，第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元均输出低电平信号至MCU模块中；当按下第二按键单元，使第一按键单元和第三按键单元均断开时，第一比较单元输出高电平信号、第二比较单元和第三比较单元输出低电平信号至MCU模块中；当按下第三按键单元，使第一按键单元和第二按键单元均断开时，第一比较单元和第二比较单元输出高电平信号、第三比较单元输出低电平信号至MCU模块中；由此可见，MCU模块能够通过按下不同按键单元，使第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元发送的不同信号来识别相应的按键信息，并作出相对应的响应操作，进而实现不同按键操作功能。

本示例中提供的一种单线传输按键电路，在不同按键单元的按压情况下，利用不同比较单元输出的信号结果不同，由MCU模块检测出对应的按键单元的信息，能够实现一根传输线供多个按键信号传输的效果，有效节约了传输线的成本，且具有简单实用和可操作性高的优点。

实施例二：

参考图2，第一按键单元包括串联连接的按键一和第一电阻，按键一为sw1，第一电阻为R1；第二按键单元包括串联连接的按键二和第二电阻，按键二为sw2，第二电阻为R2；第三按键单元包括串联连接的按键三和第三电阻，按键三为sw3，第三电阻为R3。

各按键单元中先通过按键与电阻形成串联回路，再将三个按键单元进行并联，按键一sw1、按键二sw2、按键三sw3的一端分别连接电源VCC，按键一sw1的另一端连接第一电阻R1，按键二sw2的另一端连接第二电阻R2，按键三sw3的另一端连接第三电阻R3，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的另一端均与按键检测模块的输入端连接。

值得注意的是，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值各不相同，不同阻值的目的是能够分配不同电压，进而与按键检测模块分配电压进行比较。

在一个示例中，第一电阻R1的阻值小于第二电阻R2的阻值，第二电阻R2的阻值小于第三电阻R3的阻值，便于获取在按下不同按键时，第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元的输出信号存在差别，以检测得到所按下的按键信息，如，第一电阻R1的阻值为47K，第二电阻R2的阻值为200K，第三电阻R3的阻值为470K，不同阻值的电阻能够分配不同电压，进而与按键检测模块分配电压进行比较。

实施例三：

参考图2，第一比较单元包括第一比较器、第四电阻、第五电阻和第十电阻，第一比较器为U1、第四电阻为R4、第五电阻为R5、第十电阻为R10。

第一比较器U1的正极输入端U1+分别连接第四电阻R4和第五电阻R5，第四电阻R4的另一端连接电源VCC，第五电阻R5的另一端接地，第一比较器U1的负极输入端U1-按键模块的输出端和第十电阻R10，第十电阻R10的另一端接地，第一比较器U1的输出端连接MCU模块的第一输入端IO1，根据第四电阻R4和第五电阻R5阻值的不同，使得第一比较器U1的正极输入端U1+和负极输入端U1-被分配到不同的电压，通过电阻的分压原理来实现按键信息的获取。

同理的，第二比较单元包括第二比较器、第六电阻和第七电阻，第二比较器为U2、第六电阻为R6、第七电阻为R7。

第二比较器U2的正极输入端U2+连接第六电阻R6和第七电阻R7，第六电阻R6的另一端连接电源VCC，第七电阻R7的另一端接地，第二比较器U2的负极输入端U2-连接按键模块的输出端，第二比较器U2的输出端连接MCU模块的第二输入端口IO2，根据第六电阻R6和第七电阻R7阻值的不同，使得第二比较器U2的正极输入端U2+和负极输入端U2-被分配到不同的电压，通过电阻的分压原理来实现按键信息的获取。

第三比较单元包括第三比较器、第八电阻和第九电阻，第三比较器为U3、第八电阻为R8、第九电阻为R9。

第三比较器U3的正极输入端U3+连接第八电阻R8和第九电阻R9，第八电阻R8的另一端连接电源VCC，第九电阻R9的另一端接地，第三比较器U3的负极输入端U3-连接按键模块的输出端，第三比较器U3的输出端连接MCU模块的第三输入端口IO3，根据第八电阻R8和第九电阻R9阻值的不同，使得第三比较器U3的正极输入端U3+和负极输入端U3-被分配到不同的电压，通过电阻的分压原理来实现按键信息的获取。

其中，第四电阻R4的阻值小于第六电阻R6的阻值，第六电阻R6的阻值小于第八电阻R8的阻值；第五电阻R5、第七电阻R7和第九电阻R9的阻值相同，如，第四电阻的阻值为100K，第六电阻的阻值为300K，第八电阻的阻值为1M，通过第四电阻R4、第六电阻R6和第八电阻R8在电路中分配到的电压不同来实现按键信息识别的效果。

本示例中提供的一种单线传输按键电路，是采用电阻的分压原理来实现的，根据电阻阻值的不同，各比较器的正极输入端和负极输入端被分配到不同的电压，比较器的型号均为LM139，如，当按下按键一sw1，使按键二sw2和按键三sw3均断开时，由于R1＜R4，R1＜R6，R1＜R8，此时U1-＞U1+，U2-＞U2+，U3-＞U3+，第一比较器U1、第二比较器U2和第三比较器U3同时输出低电平信号；当按下按键二sw2，使按键一sw1和按键三sw3均断开时，由于R2＞R4，R2＜R6，R2＜R8，此时U1-＜U1+，U2-＞U2+，U3-＞U3+，第一比较器U1输出高电平信号，第二比较器U2和第三比较器U3输出低电平信号；当按下按键三sw3，使按键一sw1和按键二sw2均断开时，R3＞R4，R3＞R6，R3＜R8，此时U1-＜U1+，U2-＜U2+，U3-＞U3+，第一比较器U1和第二比较器U2输出高电平信号，第三比较器U3输出低电平信号，各电平信号传递到MCU模块上进行处理，MCU模块可以通过不同按键发送过来的不同信号去识别相应的按键信息，并作出相对应的响应操作，进而实现不同按键操作功能。

实施例四：

参考图3，MCU模块包括STC8051单片机，STC8051单片机能够实现识别数字信号，控制外部处理器执行按键操作的作用，满足单线传输按键信号的需求。

为满足不同的功能操作，可在上述各实施例的基础上添加或减少按键单元、比较单元和MCU模块的输入端口的数量，如，按键模块还包括与第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元并联连接的第N按键单元，第N按键单元包括串联连接的按键N和第N电阻；按键检测模块还包括与第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元并联连接的第N比较单元，MCU模块的输入端还包括用于与第N比较单元的输出端连接的第N输入端口。

第N比较单元包括第N比较器、第N-1电阻和第N+1电阻，第N比较器的正极输入端分别连接第N-1电阻和第N+1电阻，第N-1电阻的另一端连接电源，第N+1电阻的另一端接地，第N比较器的负极输入端连接按键模块的输出端，通过实际使用需求，对按键单元和比较单元的数量进行增设或删减，使该单线传输按键电路适用于不同场景。

上述内容所表示的是，该单线传输按键电路能够根据不同的功操作，增加按键单元、比较单元和MCU模块的输入端口的数量，如，第N按键单元为第四按键单元，按键N为按键四，而此处的第N电阻则表示的是用于与按键四串联连接的电阻；同理的，如，第N比较单元为第四比较单元，第N比较器为第四比较器，而此处的第N-1电阻和第N+1电阻则表示的是用于与第四比较器连接的电阻，该设定是为了进一步限定第N电阻的阻值小于第N+1电阻的阻值，即，在第四按键单元中用于与按键四串联的电阻的阻值小于第四比较单元中用于与第四比较器中负极输入端连接的电阻的阻值，便于根据电阻的分压原理来实现按键信息识别的效果。

参考上述内容，可以理解的，在实施例三中则表示，第一电阻R1的阻值小于第五电阻R5的阻值，第二电阻R2的阻值小于第七电阻R7的阻值，第三电阻R3的阻值小于第九电阻R9的阻值。

综上所述，本实用新型提供的一种单线传输按键电路，在不同按键单元的按压情况下，利用不同比较单元输出的信号结果不同，由MCU模块检测出对应的按键单元的信息，能够实现一根传输线供多个按键信号传输的效果，有效节约了传输线的成本，且具有简单实用和可操作性高的优点。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

Claims (10)

1.一种单线传输按键电路，其特征在于，包括按键模块(10)、按键检测模块(20)和MCU模块(30)，所述按键模块(10)的输入端连接电源，按键模块(10)的输出端连接按键检测模块(20)的输入端，所述按键检测模块(20)的输出端连接MCU模块(30)的输入端；

所述按键模块(10)至少包括并联连接的第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元；所述按键检测模块(20)至少包括并联连接的第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元；所述MCU模块(30)的输入端至少包括第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口；

所述第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元的输出端分别连接至第一输入端口、第二输入端口和第三输入端口。

2.根据权利要求1所述的一种单线传输按键电路，其特征在于，所述第一按键单元包括串联连接的按键一和第一电阻，所述第二按键单元包括串联连接的按键二和第二电阻，所述第三按键单元包括串联连接的按键三和第三电阻；

所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值各不相同。

3.根据权利要求2所述的一种单线传输按键电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值小于第二电阻的阻值，所述第二电阻的阻值小于第三电阻的阻值。

4.根据权利要求2所述的一种单线传输按键电路，其特征在于，所述第一比较单元包括第一比较器、第四电阻、第五电阻和第十电阻；

所述第一比较器的正极输入端分别连接第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的另一端连接电源，所述第五电阻的另一端接地，所述第一比较器的负极输入端连接按键模块的输出端和第十电阻，所述第十电阻的另一端接地，所述第一比较器的输出端连接MCU模块的第一输入端口。

5.根据权利要求4所述的一种单线传输按键电路，其特征在于，所述第二比较单元包括第二比较器、第六电阻和第七电阻；

所述第二比较器的正极输入端分别连接第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的另一端连接电源，所述第七电阻的另一端接地，所述第二比较器的负极输入端连接按键模块的输出端，所述第二比较器的输出端连接MCU模块的第二输入端口。

6.根据权利要求5所述的一种单线传输按键电路，其特征在于，所述第三比较单元包括第三比较器、第八电阻和第九电阻；

所述第三比较器的正极输入端分别连接第八电阻和第九电阻，所述第八电阻的另一端连接电源，所述第九电阻的另一端接地，所述第三比较器的负极输入端连接按键模块的输出端，所述第三比较器的输出端连接MCU模块的第三输入端口。

7.根据权利要求6所述的一种单线传输按键电路，其特征在于，所述第四电阻的阻值小于第六电阻的阻值，所述第六电阻的阻值小于第八电阻的阻值；

所述第五电阻、第七电阻和第九电阻的阻值相同。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的单线传输按键电路，其特征在于，所述MCU模块包括STC8051单片机。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的单线传输按键电路，其特征在于，所述按键模块还包括与第一按键单元、第二按键单元和第三按键单元并联连接的第N按键单元，所述第N按键单元包括串联连接的按键N和第N电阻；

所述按键检测模块还包括与第一比较单元、第二比较单元和第三比较单元并联连接的第N比较单元，所述MCU模块的输入端还包括用于与第N比较单元的输出端连接的第N输入端口；

所述第N比较单元包括第N比较器、第N-1电阻和第N+1电阻，所述第N比较器的正极输入端连接第N-1电阻和第N+1电阻，所述第N-1电阻的另一端连接电源，所述第N+1电阻的另一端接地，所述第N比较器的负极输入端连接其按键模块的输出端。

10.根据权利要求9所述的单线传输按键电路，其特征在于，所述第N电阻的阻值小于第N+1电阻的阻值。