[實用新型]節省MCU端子引腳的按鍵電路結構

有效

• 申請號: 201821281645.7
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN208797922U
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 陳俊慧;李晶;梁冬暉;劉選華;徐靈瓏;梁景榮
• 申請（專利權）人: 廣州市豪爾生醫療設備有限公司
• 主分類號: H03M11/02
• 分類號: H03M11/02
• 代理公司: 廣州凱東知識產權代理有限公司 44259
• 代理人: 羅丹

節省MCU端子引腳的按鍵電路結構，包括MCU，MCU有n個端子引腳定義為按鍵端口，各按鍵端口均分別與其他按鍵端口配合成對，各對配合的按鍵端口之間均并聯兩個按鍵，即構成含有n×(n?1)個按鍵的按鍵電路；每一個按鍵端口均外接驅動電壓VCC；各按鍵分別串聯有二極管，并且各對配合的按鍵端口之間的按鍵，其串聯的二極管導通方向相反。用于按鍵端口的MCU端子引腳利用率大約為現有技術的3至4.5倍，其按鍵掃描方式穩定可靠，可作為需要使用大量按鍵而端子引腳又相對緊張的場合使用。

技術領域

本實用新型涉及單片機技術領域，具體是節省MCU端子引腳的按鍵電路結構。

背景技術

微控制器(以下簡稱MCU)外接實體按鍵時，按鍵和MCU的連接方式決定了MCU掃描識別按鍵的方式，而MCU掃描識別按鍵的方式也決定了MCU控制程序的編寫方式和MCU的端子引腳利用效率。

在現有技術中，已知的按鍵和MCU的連接方式多為以下三者之一：

(1)MCU的一個端子引腳對應一個按鍵，程序編制簡單，任意按鍵之間能同時識別，不會有沖突，但是缺點也很明顯，MCU的引腳利用率太低。因此，這種連接方式適用于產品功能比較簡單，端子引腳比較充裕或者是按鍵數目需求較少的場合使用

(2)MCU的端子引腳線按行列組合排列，按鍵分布在行列線的交叉點上構成矩陣連接。以圖1所示的按鍵電路為例，MCU使用8個端子引腳按4x4的矩陣方式排列，如此則可以連接16個按鍵，有效節省了MCU的端子引腳。但是其缺點是不能識別在同一個行/列線上同時按下的按鍵，只可識別不同行/列線上同時按下的按鍵。因此，這種連接方式適用產品功能較復雜，端子引腳數量比較緊張或者是按鍵數目需求較多的場合使用，比如說組合成一個4x4的16按鍵的數字鍵盤。

(3)通過一個具備ADC(數模轉換功能)的端子引腳連接一個按鍵階梯，以圖2所示的按鍵電路為例，利用該端子引腳的數模轉換功能可以有效識別多個組成電壓階梯的按鍵。此種方式理論上能極大地節省端子引腳，但是缺點也很明顯，一定需要帶ADC功能的MCU。此外，因為按鍵接觸引腳氧化等其他一些老化因素，在實際的使用過程中經常導致接觸引腳電阻變化導致電壓偏差太大，從而導致按鍵識別錯誤。這個方式曾經在老一代的數字彩色CRT電視機時代大量使用過，但是實踐經驗證明，這種方式的產品在使用一兩年后無一例外的出現了按鍵識別錯誤或導致根本不能有效識別的情況，因此可以說此種方式基本上已被淘汰。

因此，在現有技術中的按鍵電路基本局限于(1)、(2)兩種按鍵和MCU的連接方式之一，難以突破。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是彌補現有技術的上述不足，提供節省MCU端子引腳的按鍵配置方法，從而比現有技術更大程度的節省MCU的端子引腳，提高其端子引腳的利用效率。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下的技術方案。

節省MCU端子引腳的按鍵電路結構，包括MCU，MCU有n個端子引腳定義為按鍵端口，各按鍵端口均分別與其他按鍵端口配合成對，各對配合的按鍵端口之間均并聯兩個按鍵，即構成含有n×(n-1)個按鍵的按鍵電路；每一個按鍵端口均外接驅動電壓VCC；各按鍵分別串聯有二極管，并且各對配合的按鍵端口之間的按鍵，其串聯的二極管導通方向相反。

進一步的，按鍵端口外接的驅動電壓VCC通過下拉電阻與該按鍵端口連接。

進一步的，按鍵端口外接的驅動電壓VCC為3.3-5伏，下拉電阻為10k歐。

節省MCU端子引腳的按鍵電路結構，包括MCU，MCU有n個端子引腳定義為按鍵端口，各按鍵端口均分別與其他按鍵端口配合成對，各對配合的按鍵端口之間均并聯兩個按鍵，共提供n×(n-1)個按鍵；各按鍵分別串聯有二極管，并且各對配合的按鍵端口之間的按鍵，其串聯的二極管導通方向相反；