一种按键电路和按键装置的制作方法

本发明涉及按键
技术领域：
，特别是涉及一种按键电路和按键装置。
背景技术：
：随着电子技术的发展，电子设备上的按键用于操作电子设备运行，作为人与电子设备交互的接口之一有着至关重要的作用。在linux和rots系统中，通常是一个按键连接一个gpio端口以实现按键能，要实现多按键功能时，需要使用多个gpio端口进行行和列扫描以识别多个按键中被触发的按键，并且需要增加扩展芯片识别多个gpio的信号，这样需要多个gpio端口，增加了电路的复杂程度以及pcb的设计面积，同时使得linux与rots开发成本增加。技术实现要素：鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种按键电路和按键装置。本发明提供了一种按键电路，包括电源模块、按键模块、adc模块和信号控制模块，所述按键模块包括输入端和接地端，所述按键模块的输入端与所述电源模块连接，所述接地端与地连接，所述adc模块的输入端与所述按键模块的输入端连接，所述adc模块的输出端与所述信号控制模块的输入端口连接，其中，所述按键模块包括至少一个按键单元；所述至少一个按键单元被触发时，所述adc模块的输入端读取所述按键模块的输入端的电压，并转换为按键信号输出至所述信号控制模块，所述信号控制模块根据所述按键信号输出控制信号。可选地，所述至少一个按键单元并联于所述按键模块的输入端与所述按键模块的接地端。可选地，所述至少一个按键单元包括一串联的按键电阻和按键开关。可选地，各个按键单元的按键电阻与所述按键模块的输入端连接，所述各个按键单元的按键开关与所述按键模块的接地端连接，或者，所述各个按键单元的按键电阻与所述按键模块的接地端连接，所述各个按键单元的按键开关与所述按键模块的输入端连接。可选地，所述电源模块与所述按键模块的输入端之间设置有第一分压电阻。可选地，所述adc模块与所述按键模块的输出端之间设置有第二分压电阻。可选地，所述按键电路还包括电路保护模块，所述电路保护模块一端与所述adc模块的输入端口连接，另一端与所述按键模块的接地端连接。可选地，所述电路保护模块包括并联的二极管和电容。可选地，所述信号控制模块为gpio或者包含gpio的芯片。本发明提供了一种按键装置，所述按键装置包括本发明实施例提供的按键电路。本发明实施例的按键电路，包括电源模块、按键模块、adc模块和信号控制模块，按键模块包括输入端和接地端，按键模块的输入端与电源模块和adc模块的输入端连接，接地端与地连接，adc模块的输出端与信号控制模块的输入端口连接，其中，按键模块包括至少一个按键单元；至少一个按键单元被触发时，adc模块的输入端读取按键模块的输入端的电压，并转换为按键信号输出至信号控制模块，信号控制模块根据按键信号输出控制信号。由于按键模块包括至少一个按键单元，且adc模块与信号控制模块连接只占用信号控制模块的一个端口，可以通过一个端口实现多按键功能，节省了信号控制模块的端口使用，简化了电路设计，降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本发明实施例的一种按键电路的模块示意图；图2示出了本发明实施例的一种按键电路中按键模块的电路原理图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1是本发明实施例的一种按键电路的模块示意图。如图1所示，本发明实施例的一种按键电路，包括电源模块1、按键模块2、adc模块3和信号控制模块4。电源模块1可以为整个按键电路提供稳定的工作电压，通常的，其提供的电压为直流电压。电源模块1提供的电压可以为3.3v，当然也可以是其它规格的电压，本发明实施例对此不做限制。按键模块2可以是设置有至少一个按键单元的电路，当按键模块2中的按键单元被触发时，按键模块2在与电源模块1连接的输入端的电压产生压降，即不同的按键单元被触发，按键模块2的输入端的压降不同。adc模块3可以根据输入电压值的大小，输出不同数字信号。信号控制模块4可以根据输入的数字信号，根据预设的程序，生成不同的控制信号，以控制系统的运行，例如，当数据信号指示关机时，信号控制模块4可以生成断开系统电源的信号以控制电子设备的系统关机。本发明实施例中，按键模块2包括输入端和接地端，按键模块2的输入端与电源模块1连接，以从电源模块1获取稳定的工作电压，按键模块2的输入端与adc模块3的输入端连接，按键模块2的接地端与地连接，adc模块3的输出端与信号控制模块4的输入端口连接。其中，按键模块2包括至少一个按键单元，在按键模块2中的按键单元被触发时，由于按键模块2的接地端接地，在按键模块2的输入端产生压降，与按键模块2的输入端连接的adc模块采集该输入端的电压值，adc模块3根据输入的电压值，转换为按键信号输出至信号控制模块4，信号控制模块4根据按键信号4输出控制信号控制系统的运行。本发明实施例中，信号控制模块4可以为gpio(generalpurposeinputoutput，通用输入/输出)或者包含gpio的芯片。当微控制器或芯片组没有足够的i/o端口，或当系统需要采用远端串行通信或控制时，gpio能够提供额外的控制和监视功能端口，具体到本发明实施例中，adc模块3可以连接信号控制模块4的gpio的一个端口，将按键模块2中不同的按键单元产生的信号通过一个gpio端口输入至芯片中，以实现通过一个gpio端口实现多按键功能。图2是本发明实施例的一种按键电路中按键模块的电路原理图。如图2所示，按键模块2至少包括一个按键单元21，按键单元并联于按键模块2的输入端a与按键模块2的接地端b之间。在实际应用中，按键单元21的数量可以根据实际情况进行设定，例如根据电源模块1提供的工作电压、adc模块的采集电压值的精度以及信号控制模块的性能等确定。如图2所示，按键单元21可以包括一串联的按键电阻和按键开关，按键单元21的按键电阻与按键模块2的输入端a连接，按键单元21的按键开关与按键模块2的接地端连接。当然，也可以是按键单元21的按键电阻与按键模块2的接地端b连接，按键单元21的按键开关与按键模块2的输入端a连接。如图2中，按键模块2可以包括四个按键单元21，四个按键单元21中的三个按键单元分别可以由按键电阻r59和按键开关s4，按键电阻r58和按键开关s3，按键电阻r16和按键开关s2组成，另一个按键单元21可以直接由按键开关s1组成。在本发明实施例中，各个按键单元21的按键电阻的电阻值可以是不相同的，且为高精度电阻，例如电阻值的误差范围可以是1％。在实际应用中，按键开关(s1、s2、s3和s4)可以是四角按键开关，四角按键开关比普通按键开关更加稳健和耐用。为了避免按键开关的触点由于电流过大，在接通瞬间造成烧蚀，电源模块1与按键模块2的输入端a之间设置有第一分压电阻6。如图2所示，为了避免通过按键模块2中的按键单元21的电流过大，按键模块2的输入端a和接地端b之间的电压要求较小，可以在输入端a和电源模块1之间连接一个第一分压电阻6，如图2中的电阻r62即为第一分压电阻，电阻r62的电阻值通常比较大，例如可以是按键单元21中按键电阻的1-3倍，优选地，第一分压电阻6为高精度电阻，例如电阻值的误差范围可以是1％。可选地，为了避免输入adc模块3的电压过大，adc模块3与按键模块的输入端之间设置有第二分压电阻7，以进一步降低输入至adc模块3的电压。优选地，本发明实施例的按键电路还可以包括电路保护模块5，电路保护模块5的一端与adc模块3的输入端口连接，另一端与按键模块2的接地端b连接。如图2所示，本发明实施例的电路保护模块5包括并联的二极管和电容，二极管esd8、第二分压电阻7和电容c6用于保护电路结构，电容c6还用于滤除交流成份。第二分压电阻7和电容c6的取值本领域技术人员根据需要选取，一般第二分压电阻7可以选取为1kω，电容c6选取为220pf，当然也可以选择其它的规格，本发明实施例对此不做限制。为了更清楚的说明本发明实施例，以下通过一示例结合图2进行说明：如图2所示，假设：电源模块1提供的工作电压为3.3v；第一分压电阻6的电阻r62＝165kω；与按键开关s2连接的按键电阻r16＝29.4kω；与按键开关s3连接的按键电阻r58＝71.5kω；与按键开关s4连接的按键电阻r59＝137kω。在按键开关s1按下时，由于按键开关s1没有连接按键电阻，则输入端a直接与接地端连接，输入端a的电压为0v；在按键开关s2按下时，输入端a的电压为：3.3v×r16/(r16+r62)＝3.3×29.4/(29.4+165)＝0.5v；同理，按键开关s3按下时，输入端a的电压为：3.3v×r58/(r58+r62)＝3.3×29.4/(71.5+165)＝1.0v；按键开关s4按下时，输入端a的电压为：3.3v×r59/(r59+r62)＝3.3×137/(137+165)＝1.5v。如下表所示，为图2中各按键对应的输入端a的电压范围以及实际测试结果：按键电压范围(v)sample1测试值(v)sample2测试值(v)s10.0±0.20.000.00s20.5±0.20.540.54s31.0±0.21.061.05s41.5±0.21.551.56上表中设置了各个按键单元的按键开关被触发时输入端a的电压范围，并通过两个样品进行测试，结果显示adc模块3采集到的电压值接近于理论计算电压值，可以作为稳定的按键信号输入至gpio端口或包括gpio端口的芯片中，以实现通过一个gpio端口实现了四个按键的功能，无需多个gpio端口，节省了系统端口，简化了电路设计，降低了系统成本。本发明实施例中，按键模块包括至少一个按键单元；至少一个按键单元被触发时，adc模块的输入端读取按键模块的输入端的电压，并转换为按键信号输出至信号控制模块，信号控制模块根据按键信号输出控制信号。由于按键模块包括至少一个按键单元，且adc模块与信号控制模块连接只占用信号控制模块的一个端口，可以通过一个端口实现多按键功能，节省了信号控制模块的端口使用，简化了电路设计，降低了成本。本发明实施例还提供了一种按键装置，所述按键装置包括本发明实施例提供的按键电路。尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页12