[實(shí)用新型]一種按鍵矩陣

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720196734.7
• 申請(qǐng)日: 2007-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201178046Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍逸;劉建偉;首召兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳和而泰智能控制股份有限公司
• 主分類號(hào): H01H9/54
• 分類號(hào): H01H9/54;H03M11/00
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 高占元

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及按鍵控制技術(shù)，更具體地說(shuō)，涉及一種按鍵矩陣。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有控制系統(tǒng)中，按鍵電路一般分為兩種，一種是一個(gè)I/O端口對(duì)應(yīng)一個(gè)按鍵電路，另一類是矩陣按鍵電路。在多按鍵實(shí)現(xiàn)中，兩種電路都存在I/O端口用量大的缺陷，而且第一種按鍵電路的I/O端口資源利用率不高，I/O端口浪費(fèi)嚴(yán)重，電路成本相對(duì)較高；第二類按鍵電路成本相對(duì)較低，但只有當(dāng)按鍵數(shù)量在5個(gè)以上時(shí)，才會(huì)體現(xiàn)出低成本優(yōu)勢(shì)。

因此，需要一種I/O端口用量小且成本低的按鍵矩陣。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)I/O端口用量大、成本高的缺陷，提供一種按鍵矩陣。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種按鍵矩陣，包括按鍵電路和多個(gè)按鍵，所述按鍵電路包括電源、上拉電阻、處理單元和多個(gè)分壓支路；

多個(gè)分壓支路彼此并聯(lián)，并與上拉電阻串聯(lián)后接于電源的兩極之間；每一分壓支路對(duì)應(yīng)一個(gè)按鍵，包括串聯(lián)的按鍵開(kāi)關(guān)和分壓電阻，各分壓支路分壓電阻的阻值各不相同；

處理單元的兩端分別接于多個(gè)分壓支路的兩個(gè)并聯(lián)端，用于測(cè)量按鍵按下時(shí)該按鍵對(duì)應(yīng)的分壓支路兩端的電壓，并將測(cè)得的電壓值與預(yù)先存儲(chǔ)的按鍵電壓值進(jìn)行匹配，輸出匹配按鍵的按鍵值。

在本實(shí)用新型所述的按鍵矩陣中，所述處理單元的一端接于所述多個(gè)分壓支路一并聯(lián)端，另一端在與限流電阻串聯(lián)后接于所述多個(gè)分壓支路另一并聯(lián)端。

在本實(shí)用新型所述的按鍵矩陣中，所述處理單元的兩端并聯(lián)有濾波電容。

在本實(shí)用新型所述的按鍵矩陣中，所述處理單元用于對(duì)測(cè)得的電壓值進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并將模/數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的電壓值與預(yù)先存儲(chǔ)的經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的按鍵電壓值進(jìn)行匹配。

實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)方案，具有以下有益效果：整個(gè)按鍵矩陣僅配置一個(gè)I/O端口，可大大節(jié)省芯片資源，降低按鍵電路的成本，且使用的器件數(shù)量少，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型按鍵矩陣一實(shí)施例的按鍵電路圖；

圖2是圖1中實(shí)施例的原理圖；

圖3是本實(shí)用新型按鍵電路一實(shí)施例的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供了一種單I/O端口的多按鍵實(shí)現(xiàn)方案，下面就結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行描述。

圖1是本實(shí)用新型按鍵矩陣一實(shí)施例的按鍵電路圖。該按鍵矩陣包括按鍵電路和多個(gè)按鍵(未示出)。如圖1所示，該按鍵電路包括電源VCC、上拉電阻5、處理單元8、分壓支路1、分壓支路2、分壓支路3、分壓支路4。上拉電阻5的精度為1％。各分壓支路彼此并聯(lián)，其第一并聯(lián)端9與上拉電阻5串聯(lián)后接于電源VCC，第二并聯(lián)端10接地。分壓支路1包括串聯(lián)的分壓電阻11和按鍵開(kāi)關(guān)12；分壓支路2包括串聯(lián)的分壓電阻21和按鍵開(kāi)關(guān)22；分壓支路3包括串聯(lián)的分壓電阻31和按鍵開(kāi)關(guān)32；分壓支路4包括串聯(lián)的分壓電阻41和按鍵開(kāi)關(guān)42。每一分壓支路對(duì)應(yīng)一個(gè)按鍵，按鍵按下時(shí)對(duì)應(yīng)的按鍵開(kāi)關(guān)閉合，分壓支路導(dǎo)通。各分壓電阻的阻值各不相同，因此每一按鍵可由其對(duì)應(yīng)的分壓電阻的阻值了來(lái)表征。當(dāng)某一按鍵被按下時(shí)，其對(duì)應(yīng)的分壓支路導(dǎo)通，可在第一并聯(lián)端9處測(cè)得對(duì)應(yīng)的電壓值。由于分壓電阻的阻值各不相同，因此按下不同按鍵時(shí)，第一并聯(lián)端9處測(cè)得的電壓值也各不相同，因此對(duì)應(yīng)的按鍵可由該電壓值來(lái)表征。為能更為清晰的分辨不同的按鍵，各分壓電阻阻值之間的差值越大越好。

處理單元8可以是一微控制器(MCU)，其AD(模/數(shù)轉(zhuǎn)換)端口與上述多個(gè)分壓支路的第一并聯(lián)端9相連，用于讀取第一并聯(lián)端9處的電壓值。隨后，處理單元8將讀取的電壓值與預(yù)先設(shè)定好的每個(gè)按鍵的電壓值進(jìn)行匹配，并輸出相匹配的電壓值所對(duì)應(yīng)按鍵的按鍵值，其中預(yù)先設(shè)定的電壓值為VCC×R_X/(R_X+R5)，其中R_X為分壓電阻11、21、31、41中任一個(gè)的阻值，R5為上拉電阻5的阻值。

為防止第一并聯(lián)端9處的電壓值過(guò)高，可在第一并聯(lián)端9和MCU的AD端口之間串聯(lián)一限流電阻6。同時(shí)，還可使用濾波電容7對(duì)輸入AD端口的電壓進(jìn)行濾波。

應(yīng)注意，上圖描述的僅為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，目的在于更為清晰的講述實(shí)用新型技術(shù)方案的原理，因此，本實(shí)用新型的技術(shù)范圍并非僅限制上圖的范圍。例如，分壓電路的數(shù)量與按鍵數(shù)相對(duì)應(yīng)，其數(shù)量可不止4個(gè)，也可少于4個(gè)。