[实用新型]嵌入式系统按键检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测电路，尤其涉及一种嵌入式系统按键检测电路。

背景技术

随着电子技术的发展，电子产品对于成本的控制也越来越严格。在按键检测电路中，由于传统的矩阵按键占用大量的GPIO，在电子产品中的应用越来越受局限和制约；现有的基于模数按键检测电路，虽然已经减少了对GPIO的占用，但是却带来了大量电阻的开销，并且对于有着相同识别精度的模数转换器、相同安全电压间隔、相同误差电阻的电路来说，现有的检测电路能够准确识别的按键非常有限。伴随着技术的迅速发展，将不再能满足电子产品对于成本控制的苛刻要求。

如图1所示是现有技术中的按键检测电路原理示意图，该装置包括微处理器（MCU）和外围按键检测电路，所述的外围按键检测电路包括一个上拉电阻和六个并联按键检测电路。该电路只有一个上拉电阻，考虑到AD的采样精度、电阻误差和安全电压间隔等问题，该电路能检测到的按键是极其有限的。如图1所示，假如外部电阻误差范围：R ± 5%。安全电压范围：0.15V～0.2V，那么外部上拉电阻的阻值范围：95KΩ～105KΩ，当按键K_OD1按下时，外部上拉电阻R_OU和外部下拉电阻R_OD1在电源VDD和地之间形成直流通路，其中电源VDD的电压值为3.3V，此时，IO口输入的标准电压值为：{R_OD1/(R_OD1+R_OU)}*3.3V={10/(100+10)}*3.3V=0.30V。因电阻误差范围引起输入电压波动范围：

                             表1

表1可以看出，外部上拉电阻为100KΩ，电阻误差为5%，安全电压间隔为0.15V～0.2V时，电压波动范围为：0.27V～2.96V，再加上两倍安全电压间隔0.15V～0.2V ，电压波动范围将超过0V～3.3V的电压范围，所以该电路只可以稳定检测六个按键。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种按键检测数量多、GPIO占用小、外部电阻使用量少的低成本嵌入式系统按键检测电路。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括MCU和外围按键检测电路，所述MCU包括电连接着的A/D模块和具有模数转换功能的IO口，所述外围按键检测电路包括P个上拉按键、与P个上拉按键分别相应连接的P个上拉电阻、Q个下拉按键和与Q个下拉按键分别相应连接的Q个下拉电阻， P个所述上拉电阻的另一端共接电源VDD，Q个所述下拉电阻的另一端共地，P个所述上拉按键和Q个所述下拉按键的另一端共接所述具有模数转换功能的IO口，在所述A/D模块和具有模数转换功能的IO口的连线上连接有M个上拉电阻和N个下拉电阻，M个所述上拉电阻的另一端共接电源VDD，N个所述下拉电阻的另一端共地，M、N、P、Q为0或自然数。

在所述A/D模块和具有模数转换功能的IO口的连线上设置有M个分别与M个所述上拉电阻对应连接的上拉开关和N个分别与N个所述下拉电阻对应连接的下拉开关。

所述电源VDD的电压值为3.3V。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括MCU和外围按键检测电路，所述MCU包括电连接着的A/D模块和具有模数转换功能的IO口，所述外围按键检测电路包括P个上拉按键、与P个上拉按键分别相应连接的P个上拉电阻、Q个下拉按键和与Q个下拉按键分别相应连接的Q个下拉电阻， P个所述上拉电阻的另一端共接电源VDD，Q个所述下拉电阻的另一端共地，P个所述上拉按键和Q个所述下拉按键的另一端共接所述具有模数转换功能的IO口，在所述A/D模块和具有模数转换功能的IO口的连线上连接有M个上拉电阻和N个下拉电阻，M个所述上拉电阻的另一端共接电源VDD，N个所述下拉电阻的另一端共地，M、N、P、Q为0或自然数，所以，本实用新型通过在MCU内部设置上拉电阻和下拉电阻，内部上拉电阻与外部下拉电阻相配合，或者内部下拉电阻与外部上拉电阻相配合，在进行按键检测时，IO口的输入电压变化能够满足安全电压的要求，故本实用新型通过增加具有模数转换功能的IO内部上拉电阻和下拉电阻，无需额外增加IO口，即可成倍增加外围按键检测电路的数目，并且减少了外部上拉电阻和下拉电阻的数目，降低生产成本的同时等效提高了模数转换器的识别精度。