按键电路的制作方法

文档序号:10922866
按键电路的制作方法
【专利摘要】按键电路,包括相互独立设置的中断信号电路和键盘电路,中断信号电路和键盘电路通过接线排连接,键盘电路包括按N行N列排列的N*N个按键的矩阵键盘,中断信号电路用于按键值的输出,中断信号电路的输入端和键盘电路输出端同时连接至接线排的相应接口;N*N个按键的矩阵键盘的每行按键分别通过一根行扫描线连接,每列按键分别通过一根列扫描线连接,接线排包括与矩阵键盘的N行扫描线连接的N个行接口和与N列扫描线连接的N个列接口;中断信号电路包括N个二极管组成的第一组开关二极管和另外N个二极管组成的第二组开关二极管。中断信号电路和键盘电路部分相互独立,通过N+1个I/O端口实现N*N矩阵按键扫描。
【专利说明】
按键电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及低压电器领域,特别涉及一种按键电路。
【背景技术】
[0002]键盘是最常见的输入设备,它广泛应用于各种智能控制设备上。智能控制设备的操作者通过键盘向智能控制设备输入各种指令、数据,从而控制智能控制设备合理的工作。然而现今普遍使用的键盘电路一般采用行列式扫描键盘电路,极大浪费了 I/O 口;采用矩阵式键盘则很大的节约了 I/o 口,节约了一定的成本。另一方面,当需要将按键和键盘电路分开使用时,现有的矩阵键盘电路不具有相应的功能。

【发明内容】

[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种结构简单,成本低,兼容性能好的按键电路。
[0004]为实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
[0005]—种按键电路,包括相互独立设置的中断信号电路I和键盘电路2,中断信号电路I设置在PCB线路板上,键盘电路2设置在键盘上,中断信号电路I和键盘电路2通过接线排3连接,所述键盘电路包括按N行N列排列的N*N个按键的矩阵键盘,中断信号电路2用于按键值的输出,中断信号电路I的输入端和键盘电路2输出端同时连接至接线排3的相应接口 ;所述N*N个按键的矩阵键盘的每行按键分别通过一根行扫描线连接,每列按键分别通过一根列扫描线连接,所述接线排包括与矩阵键盘的N行扫描线连接的N个行接口和与N列扫描线连接的N个列接口;所述中断信号电路2包括N个二极管组成的第一组开关二极管和另外N个二极管组成的第二组开关二极管;所述第二组开关二极管的N个二极管的正极分别和与N列扫描线连接的N个列接口连接,第二组开关二极管的N个二极管的负极分别与电阻R302的一端连接,电阻R302的另一端与三极管Q301的基极连接,三极管Q301的集电极连接至第N+1个I/O端口 KEY_INT,三极管Q301的发射极接地;N个列接口同时分别与第一组开关二极管的N个二极管的正极连接,第一组开关二极管的的N个二极管负极分别和与N行扫描线连接的N个行接口连接,第一组开关二极管的N个二极管的负极同时与N个I/O端口(KEY_P1,……,KEY_Pn)连接。
[0006]进一步,所述中断信号电路还包括一端分别与N个行接口和N个列接口连接的2*N个电阻,2*N个电阻的另一端分别连接到地。
[0007]进一步,所述中断信号电路还包括电阻R301,电阻R301的一端与三极管Q301的集电极连接,另一端与3.3v电源正极连接。
[0008]本实用新型键盘电路的中断信号电路和键盘电路部分相互独立,两者之间采取对应的接线排的相应接口连接,键盘电路可以独立出来,从而当按键个数或按键位置有所变更时,只需要修改键盘电路即可,通过相互独立的两个电路来实现键盘电路,使得按键部分可以灵活替换其他各类键盘,兼容性好;本按键方式通过N+1个I/O端口实现N*N矩阵按键扫描,比普通的矩阵扫描节约了N-1个I/O接口,在N*N个按键的范围内,可随意增加和减少按键的数量。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型键盘电路的电路图;
[0010]图2是本实用新型中断信号电路的电路图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合附图1至2给出的实施例,进一步说明本实用新型的按键电路的【具体实施方式】。本实用新型的键盘电路不限于以下实施例的描述。
[0012]如图1-2所示,本实用新型按键电路,包括相互独立设置的中断信号电路I和键盘电路2,中断信号电路I设置在PCB线路板上,键盘电路2设置在键盘上,中断信号电路I和键盘电路2通过接线排3连接,所述键盘电路包括按N行N列排列的N*N个按键的矩阵键盘,中断信号电路2用于按键值的输出,中断信号电路I的输入端和键盘电路2输出端同时连接至接线排3的相应接口;所述N*N个按键的矩阵键盘的每行按键分别通过一根行扫描线连接,每列按键分别通过一根列扫描线连接,所述接线排包括与矩阵键盘的N行扫描线连接的N个行接口和与N列扫描线连接的N个列接口;所述中断信号电路2包括N个二极管组成的第一组开关二极管和另外N个二极管组成的第二组开关二极管;所述第二组开关二极管的N个二极管的正极分别和与N列扫描线连接的N个列接口连接,第二组开关二极管的N个二极管的负极分别与电阻R302的一端连接,电阻R302的另一端与三极管Q301的基极连接,三极管Q301的集电极连接至第N+1个I/O端口 KEY_INT,三极管Q301的发射极接地;N个列接口同时分别与第一组开关二极管的N个二极管的正极连接,第一组开关二极管的N个二极管的负极分别和与N行扫描线连接的N个行接口连接,第一组开关二极管的N个二极管的负极同时与N个I/O端口(KEY_P1,……,KEY_Pn)连接。本实用新型键盘电路的中断信号电路和键盘电路部分相互独立,两者之间采取对应的接线排的相应接口连接,键盘电路可以独立出来,从而当按键个数或按键位置有所变更时,只需要修改键盘电路即可,通过相互独立的两个电路来实现键盘电路,使得按键部分可以灵活替换其他各类键盘,兼容性好;本按键方式通过N+1个I/O端口实现N*N矩阵按键扫描,比普通的矩阵扫描节约了 N-1个I /0接口,在N*N个按键的范围内,可随意增加和减少按键的数量。其中,N为大于I的整数。
[0013]如图1-2所示,所述中断信号电路还包括一端分别与N个行接口和N个列接口连接的2*N个电阻和电阻R301 ο 2*N个电阻的另一端分别连接到地。电阻R301,电阻R301的一端与三极管Q301的集电极连接,另一端与3.3 V电源正极连接。二极管按其在电路中所起的作用可分为两组:第一组开关二极管用于保证按键信息的单一流向;第二组开关二极管在电路上对三极管Q301的基极构成〃或〃逻辑关系。除了用于中断信号处理(KEY_INT)接口外,其余接口依次被置成高电平,这样当有键按下时,三极管Q301的基极由低变高,三极管Q301导通,集电极由高电平跳变成低电平触发中断信号,由此可通过中断服务函数检测是否为有效按键。也可以采取定时扫描方式,此时KEY_INT作为按键逻辑信号判断之一。本按键方式通过N+1个I/O端口实现N*N矩阵按键扫描,比普通的矩阵扫描节约了N-1个I/O接口,在N*N个按键的范围内,可随意增加和减少按键的数量。
[0014]特别地,所述I/0端口为外部中断输入口时,N*N矩阵键盘可以用中断扫描的方式进行扫描。所述第N+1个I/O端口 KEY_INT为外部中断口或者通用I/O 口。
[0015]如图1-2所示,给出4*4键盘的实施例。
[0016]如图1所示,键盘电路2包括十六个按键S1-S16,还包括四根行扫描线和四根列扫描线,所述接线排包括八个接口,四根行扫描线和四根列扫描线,四根行扫描线分别与接线排的第1-4接口连接,四根列扫描线分别与接线排的第5-8接口连接。
[0017]如图2所示,中断信号电路1包括第一组开关二极管(0304、0305、0306、0308),第二组开关二极管(0301、0302、0303、0307),电阻(1?301、1?302、1?303、1?304、1?305、1?306、1?307、尺308、1?309、1?10),三极管0301。接线排的第1-8接口分别通过电阻(1?03、1?04、1?05、1?06、尺307、1?308、1?09、1?10)接地;第二组开关二极管的二极管(0301、0302、0303、0307)的正极分别与接线排的第5-8个接口连接,第二组开关二极管的二极管(0301、0302、0303、0307)的负极与电阻R302的一端连接,电阻R302的另一端与三极管Q301的基极,三极管Q301的集电极与第五个I/O端口 KEY_INT连接,三极管Q301的集电极与电阻R301的一端连接,电阻R301的另一端与3.3V电源正极连接,三极管Q301的发射极接地;第一组开关二极管的二极管(D304、D305、D306、D308)的正极同时与线排的第5-8个接口连接,第一组开关二极管的二极管(D304、D305、D306、D308)的负极与分别与4个I/O端口(ΚΕΥ_Ρ1,...,ΚΕΥ_Ρ4)连接,第一组开关二极管(D304、D305、D306、D308)的负极同时与接线排的第1-4接口连接。
[0018]采用本实用新型的键盘电路,可以通过逐列扫描确定被按下的按键。其工作过程如下:
[0019]首先,扫描第一列,设P4为高电平输出,设矩阵键盘用到的其他I/O口为输入,然后读入各I/O 口的状态。
[0020]如果KEY_INT为低电平状态,则该列没有按键被按下。如果该列有键按下的话,必有一根行扫描线通过该按键连接到该列扫描线,使该行扫描线电平与列扫描线电平相同,为高电平状态,从而使通过二极管与行扫描线连接的KEY_INT为高电平状态。
[0021]如果KEY_INT为高电平状态,则继续根据其他I/O口的状态确定是该列的哪个键被按下。如果Pl为高电平状态,那么可以确定是接在Pl和P4之间的按键S13被按下;如果P2为高电平状态,那么可以确定是接在P2和P4之间的按键S14被按下;如果P3为高电平状态,那么可以确定是接在P3和P4之间的按键S15被按下;如果只有P4和KEY_INT为高电平状态,那么可以确定是接在P4和KEY_INT之间的S16被按下。
[0022]第一列按键扫描结束,扫描其他列的按键方法也是一样,设相应的列扫描线为高电平输出,设矩阵键盘用到的其他I/O口为输入,然后读入各I/O口的状态。如果行扫描线连接的公共I/O口为低电平,则该列无按键按下,否则,根据其他列扫描线的电平状态确定是该列的哪个按键被按下。
[0023]同一列扫描线上的不同按键按下时各端口状态是唯一的,因此,本实用新型所述扫描电路可以用N+1个I/O 口实现N*N的矩阵键盘扫描。
[0024]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种按键电路,其特征在于:包括相互独立设置的中断信号电路(I)和键盘电路(2),中断信号电路(I)设置在PCB线路板上,键盘电路(2)设置在键盘上,中断信号电路(I)和键盘电路(2)通过接线排(3)连接,所述键盘电路包括按N行N列排列的N*N个按键的矩阵键盘,中断信号电路(2)用于按键值的输出,中断信号电路(I)的输入端和键盘电路(2)输出端同时连接至接线排(3)的相应接口;所述N*N个按键的矩阵键盘的每行按键分别通过一根行扫描线连接,每列按键分别通过一根列扫描线连接,所述接线排包括与矩阵键盘的N行扫描线连接的N个行接口和与N列扫描线连接的N个列接口 ;所述中断信号电路(2)包括N个二极管组成的第一组开关二极管和另外N个二极管组成的第二组开关二极管;所述第二组开关二极管的N个二极管的正极分别和与N列扫描线连接的N个列接口连接,第二组开关二极管的N个二极管的负极分别与电阻R302的一端连接,电阻R302的另一端与三极管Q301的基极连接,三极管Q301的集电极连接至第N+1个I/O端口 KEY_INT,三极管Q301的发射极接地;N个列接口同时分别与第一组开关二极管的N个二极管的正极连接,第一组开关二极管的N个二极管的负极分别和与N行扫描线连接的N个行接口连接,第一组开关二极管的N个二极管的负极同时与N个I/O端口(KEY_P1,……,KEY_Pn)连接。2.根据权利要求1所述的按键电路,其特征在于:所述中断信号电路还包括一端分别与N个行接口和N个列接口连接的2*N个电阻,2*N个电阻的另一端分别连接到地。3.根据权利要求1或2所述的按键电路,其特征在于:所述中断信号电路还包括电阻R301,电阻R301的一端与三极管Q301的集电极连接,另一端与3.3v电源正极连接。
【文档编号】H03M11/20GK205610613SQ201620226308
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】陈爱华, 陈超, 井声波, 阮冬华
【申请人】浙江正泰电器股份有限公司, 上海电科电器科技有限公司
再多了解一些
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