[实用新型]模拟量按键采集电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟量按键采集电路。

背景技术

在有人机交互（按键、显示等）界面的嵌入式系统中，常常采用模拟量按键采集电路来采集按键开关的闭合/非闭合状态。现有的模拟量按键采集电路多是采用通过按键开关改变电阻的串、并联关系，改变分压比例，来获得不同的电压值输出，从而实现按键开关的闭合/非闭合状态的采集。

图1显示了现有的一种模拟量按键采集电路100的结构示意图。该模拟量按键采集电路100可以采集按键开关SW1-SW5中的单个按键开关的闭合状态。但是，该模拟量按键采集电路100不能实现按键开关SW1-SW5中的组合按键开关的闭合状态的采集，即，不能采集按键开关SW1-SW5中的2个以上的按键开关被同时按下（闭合）的状态。换句话说，当按键开关SW1-SW5中的2个以上的按键开关被同时按下（闭合）时，只能采集出一个按键开关被按下。

图2显示了现有的另一种模拟量按键采集电路200的结构示意图。该模拟量按键采集电路200属于权电阻网络电路。理论上，通过合理地配置电阻R1-R6的电阻值，可以实现按键开关SW1-SW5中的组合按键开关的闭合状态的采集。但是，在实际应用过程中，可能没有与电阻R1-R6的理论电阻值相匹配的电阻标准品，往往需要定制，这样制造成本就相对较高，从而不利于模拟量按键采集电路200在实际应用中的实现。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种模拟量按键采集电路。本实用新型的模拟量按键采集电路可以实现单个按键开关和组合按键开关的闭合状态的采集。而且，由于采用R-2R电阻网络，因此本实用新型的模拟量按键采集电路只需要使用两个或一个阻值的电阻，实现简单且制造成本相对较低。

本实用新型的一种模拟量按键采集电路，包括：

n个按键开关，每个所述按键开关具有第一端和第二端，所述n个按键开关的所述第一端接地；

信号产生电路，所述信号产生电路包括n个输入端和与所述n个输入端一一对应的n个输出端，所述信号产生电路的所述n个输入端与所述n个按键开关的所述第二端一一对应地连接，所述信号产生电路的每个所述输出端输出表示与其对应的所述输入端连接的一个按键开关的闭合/未闭合的状态信号，当一个按键开关闭合时，与所述一个按键开关对应的所述信号产生电路的输出端输出第一电平信号，当所述一个按键开关未闭合时，与所述一个按键开关对应的所述信号产生电路的输出端输出第二电平信号，所述第一电平信号的值不同于所述第二电平信号的值；

R-2R电阻网络，所述R-2R电阻网络包括n＋1个2R电阻和由n－1个R电阻依次串联所构成的电阻支路，其中，所述电阻支路的一端为所述R-2R电阻网络的输出端，所述电阻支路的另一端与第n＋1个2R电阻的一端连接，第n＋1个2R电阻的另一端接地，第1个到第n个2R电阻的一端作为所述R-2R电阻网络的输入端依序与所述信号产生电路的所述n个输出端一一对应地连接，第1个2R电阻的另一端与所述R-2R电阻网络的输出端连接，第n个2R电阻的另一端与所述电阻支路的所述另一端连接，第2个2R电阻到第n－1个2R电阻的另一端依次与相邻两个R电阻的串联点一一对应地连接，所述R-2R电阻网络将所述信号产生电路的所述n个输出端同一时刻输出的n个状态信号转换成一个模拟电压信号并且从所述R-2R电阻网络的输出端输出；和

微处理器，所述微处理器包括第一输入端，所述第一输入端接收所述R-2R电阻网络的输出端输出的所述模拟电压信号，所述微处理器经由AD转换器将所述模拟电压信号转换成数字信号，以便与存储在所述微处理器中的按键状态数值表进行匹配，从而实时获得所述n个按键开关的闭合/未闭合状态；

其中n是大于1并且小于等于所述微处理器的所述AD转换器的数字位的位数的正整数。

此外，所述信号产生电路包括n个上拉电阻和n个非门，所述n个非门的输入端为所述信号产生电路的所述n个输入端，所述n个非门的输出端为所述信号产生电路的所述n个输出端，所述n个上拉电阻的一端与一稳压电源连接，所述n个上拉电阻的另一端分别与所述n个非门的输入端一一对应地连接，当一个按键开关闭合时，与所述一个按键开关对应的所述非门的输出端输出值为“1”的所述第一电平信号，当所述一个按键开关未闭合时，与所述一个按键开关对应的所述非门的输出端输出值为“0”的所述第二电平信号。