[实用新型]按键控制电路

说明书

技术领域

本实用新型为一种按键控制电路，如电视机等家电遥控器按键等的按键电路。

背景技术

早期家电产品(主要是电视)的设计都采用C51系列单片机作为MCU，一般都有1个(多个)A/D输入管脚，按键功能的实现是通过将不同按键按下后产生一个不同的模拟电压值，再输入单片机的A/D口，通过单片机内部转换判断数值大小，从而达到按键识别的目的。随着家电产品和大规模集成电路的发展，电视等产品中的主芯片一般都采用了集成度较高的主芯片，主芯片内部大多集成了MCU以及微操作系统，这种电路方案一般都不具有模拟输入的A/D口。按键功能是由主芯片(MCU)的I/O口实现的，每一个功能键占用主芯片的一个I/O口，其主要为：(1)线数很多。一般按键需要6个以上，指示等需要2个以上，加上电源及地线，12脚以上的连接线在电路板上占有较大的空间，如果采用小型的薄膜电缆线又会增加成本。(2)可靠性能较差。按键一般裸露在外，容易受到静电ESD、高压等因素的影响，因为按键直接连接到主芯片的I/O口，使用过程中有可能直接造成主芯片I/O口的损坏，一旦损坏将会造成整个主板报废，后果很严重。(3)电路板布线复杂。现在一般主芯片均为BGA封装，芯片外围走线较多，本身布线就很困难，按键板连接线数增多无疑会大大增加布版的难度，降低电路板性能。(4)端口连线增多不利于EMC问题的处理。

发明内容：

本实用新型的目的在于：设计一种结构简单、成本低、扩展性好的按键控制电路。

本实用新型的技术方案包括带有用于与主芯片连接的I2C接口及中断输出的I/O扩展电路，按键的连线通过电阻连接到I/O芯片。本实用新型将按键控制电路设计为这种形式后，将按键与主芯片的连接可由原来的连接方式转换为I2C接口与主芯片，优化了电路的设计，同时能够提高电路的可靠性。

将按键操作为由I2C总线数据的方式进行实现，采用这种结构，对于一般的按键控制电路，只需要5-pin的连接线，键板与主板的连接可通过XP2实现，其结构简洁方便，主板可减少空间，节省芯片I/O口资源。使用时，I/O扩展电路的中断脚连接到MCU的一个GPIO口，MCU检测到中断信号后通过I2C总线读取寄存器值，再根据寄存器值的改变判断按键类型。按键状态恢复或对积存器读操作后中断自动解除。

具体设计时，上述的I/O扩展电路可采用MCP23008或PCA9554等，其中断控制端口INT通过XP2连接到主芯片MCU，其RESET端通过电容接地，并通过电阻接电源正极。该芯片具有静电保ESD护功能，能到达JESD22-C1011000V CDM要求，具有较好可靠性。此外，根据按键的数量，还可以采用可直接用16口具有I2C接口及中断控制端口的I/O扩展电路或芯片代替。

在本实用新型中，LED指示灯可设置与I/O扩展电路的输出口连接，从而实现MCU通过总线对其进行控制。

本电路能够克服了传统方法存在的一些缺点。而且此类芯片成本较低，而且具有良好的扩展性，主板硬件无需改动，给设计带来较大灵活性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的使用状态图；

具体实施方式

如图所示，本实施例包括六个按键及两个指示灯，它们一端接地，另一端通过电阻分别接I/O扩展芯片MCP23008的一个双向I/O引脚端(GP端)，该芯片的RESET端通过电容接地，并以通过电阻接电源。其一个硬件地址输入端A0通过电阻接地，其另外两个硬件地址输入端A1、A2接地，其中断输出端口INT通过电阻接地，并与主芯片的GPIO端连接。组成其I2C接口的SCL及SDA端分别与主板输入端连接。该芯片与主板之间通过XP2连接。