一种按键自动扩展结构及其方法与流程

本发明涉及按键领域，特别是指一种按键自动扩展结构及其方法。

背景技术：

现有的按键扩展处理模式如下：首先确定产品需要几个按键，以及每个按键的具体位置（即确定每个按键对应什么功能），之后编写相对应的程序。当发生按键数量更改或者按键位置调整时，需要重新编写程序，因此该模式只适用于产品稳定、改动很小的情况，一旦产品发生频繁变更，现有的按键扩展处理模式将导致大量的工作量，降低开发效率，而且更改程序的过程可能会引入新的bug，需要重新测试，导致费用的增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种按键自动扩展结构及其方法，在加入按键扩展板时，不需要修改程序便能自动检测按键的数量和位置，从而降低按键扩展时的工作量和成本。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种按键自动扩展结构，包括单片机、按键主板和至少一个按键扩展板；所述按键主板和按键扩展板上均设有并串转换芯片；按键主板还设有555定时器，555定时器分别连接于单片机clk/enable脚和按键主板的并串转换芯片；所述单片机的data脚连接于按键主板的并串转换芯片的q7引脚，按键主板的并串转换芯片的ds引脚连接于第一个按键扩展板的并串转换芯片的q7引脚，第二个按键扩展板的并串转换芯片的q7引脚连接于第一个按键扩展板的并串转换芯片的ds引脚，第三个按键扩展板的并串转换芯片的q7引脚连接于第二个按键扩展板的并串转换芯片的ds引脚，以此类推；每个并串转换芯片的最后一位引脚接地；所述单片机设有检测程序，检测程序用以扫描按键数量和按键位置并记录扫描结果。

一种按键自动扩展方法，包括以下步骤：

步骤1、单片机开机启动时，检测程序将单片机的clk/enable脚设置为输入，并设置中断使能；555定时器产生基准时钟，单片机在中断程序中接收data脚的信号；

步骤2、检测按键数量：设并串转换芯片可连接按键的引脚数为m,单片机接收的扫描帧中，以连续m+1个1表示一个扫描帧的结束帧，该扫描帧内去除结束帧外1的个数即为按键数量，将扫描的按键数量与扫描记录进行对比，存在异常时提醒用户手动调整；

步骤3、检测按键位置：根据单片机接收的信号中每个帧里0的位置，对比初始时该位置的值,如果原来是1,现在是0,就可判断该位置的按键被按下；

步骤4、将单片机的clk/enable脚设置为输出，并拉低，使555定时器产生的时钟被强制拉低无效，扫描结束；检测程序记录扫描的按键数量和按键位置的结果；

步骤5、用户根据异常情况进行手动调整。

所述步骤2中，接收到连续m+1个1的结束帧时，表示一帧扫描帧扫完，重新启动扫描，将连续多次的扫描结果对比，若扫描结果一致，则表示该帧的扫描结果有效。

采用上述结构以及方法后，本发明通过简单的电路便能能够实现按键的自动扩展，由于按键扩展板的成本低廉，通过按键扩展板级联的方式，实现模块化的按键扩展，同时，在增加按键扩展板时，不需要修改程序便能自动检测按键的数量和位置，从而降低按键扩展时的工作量和成本。

附图说明

图1为本发明按键自动扩展结构的示意图。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1所示，本发明为一种按键自动扩展结构，包括单片机、按键主板和至少一个按键扩展板。上述按键主板和按键扩展板上均设有并串转换芯片；按键主板还设有555定时器，555定时器分别连接于单片机clk/enable脚和按键主板的并串转换芯片。上述单片机的data脚连接于按键主板的并串转换芯片的q7引脚，按键主板的并串转换芯片的ds引脚连接于第一个按键扩展板的并串转换芯片的q7引脚，第二个按键扩展板的并串转换芯片的q7引脚连接于第一个按键扩展板的并串转换芯片的ds引脚，第三个按键扩展板的并串转换芯片的q7引脚连接于第二个按键扩展板的并串转换芯片的ds引脚，以此类推，实现按键主板与n个按键扩展板的串联，且所有并串转换芯片的最后一位引脚接地。上述单片机设有检测程序，检测程序用以扫描按键数量和按键位置并记录扫描结果。

一种按键自动扩展方法，应用上述的按键自动扩展结构，包括以下步骤：

步骤1、单片机开机启动时，检测程序将单片机的clk/enable脚设置为输入，并设置中断使能；555定时器产生基准时钟，单片机在中断程序中接收data脚的信号；

步骤2、检测按键数量：设并串转换芯片可连接按键的引脚数为m,单片机接收的扫描帧中，以连续m+1个1表示一个扫描帧的结束帧，该扫描帧内去除结束帧外1的个数即为按键数量，将扫描的按键数量与扫描记录进行对比，存在异常时提醒用户手动调整；由于每个并串转换芯片的最后一位引脚接地，则扫描帧中连续1的个数不会超过m，将结束帧设置为m+1个1，不会与扫描帧的正常帧混淆；

示例：如开机启动扫描，读到111100000111000000110000111111111..111，这个扫描帧中收到连续8个1的结束帧以前，有9个1，就表示整个串联的按键主板和n个按键扩展板上连接有9个按键。

上述步骤2中，接收到连续m+1个1的结束帧时，表示一帧扫描帧扫完，重新启动扫描，将连续多次的扫描结果对比，若扫描结果一致，则表示该帧的扫描结果有效，从而实现按键防抖动处理。

步骤3、检测按键位置：根据单片机接收的信号中每个帧里0的位置，对比初始时该位置的值,如果原来是1,现在是0,就可判断该位置的按键被按下；

步骤4、将单片机的clk/enable脚设置为输出，并拉低，使555定时器产生的时钟被强制拉低无效，扫描结束；检测程序记录扫描的按键数量和按键位置的结果；

步骤5、用户根据异常情况进行手动调整。

通过上述结构及方法，本发明通过简单的电路便能能够实现按键的自动扩展，由于按键扩展板的成本低廉，通过按键扩展板级联的方式，实现模块化的按键扩展，同时，在增加按键扩展板时，不需要修改程序便能自动检测按键的数量和位置，从而降低按键扩展时的工作量和成本。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种按键自动扩展结构及其方法，按键自动扩展结构包括单片机、按键主板和至少一个按键扩展板，按键主板和多个按键扩展板的并串转换芯片依次串联；单片机通过555定时器连接按键主板的并串转换芯片，并设有检测程序。该方法通过检测一个扫描帧内去结束帧的1的数量和0的位置判断按键数量和按键位置，并与检测程序的扫描记录进行对比，在异常时提醒用户。本发明通过简单的电路便能能够实现按键的自动扩展，由于按键扩展板的成本低廉，通过按键扩展板级联的方式，实现模块化的按键扩展，同时，在增加按键扩展板时，不需要修改程序便能自动检测按键的数量和位置，从而降低按键扩展时的工作量和成本。

技术研发人员：刘成春
受保护的技术使用者：厦门拓宝科技有限公司
技术研发日：2019.05.10
技术公布日：2019.08.20