按键电路的制作方法

本专利应用于热量表/水表等仪表，涉及一种高灵敏度光敏元件按键电路。

背景技术：

随着电子技术的不断进步，大多数热量表/水表等仪表有人机界面，通过按键触发人机界面，可以获得各种数据。普通机械按键开关，有物理行程，防水不好处理。

在不同的光照强度下，光敏元件工作时感应输出的电流大小不同。

常规应用(固定阻值的电阻和光敏元件串联)，只有在光照强度剧烈变化的情况下光敏元件输出信号变化明显，在光照强度变化范围小的使用场合，光敏元件感应输出变化量小，很难被识别，使用体验差。

传统技术存在以下技术问题：

在不同的光照强度光敏元件工作时输出的电流大小不同。采用固定阻值的电阻和光敏元件串联，在不同的光照强度下光敏元件容易饱和，应用范围小。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种按键电路，改变与光敏元件串联的电阻的阻值，防止光敏元件工作于饱和状态，增强光敏元件作按键使用的灵敏度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种按键电路，包括：

光敏元件，所述光敏元件的电阻随着光强的增加而减少；

可变电阻电路，所述光敏元件和所述可变电阻电路串联在电源和地之间；以及

控制器，所述控制器根据所述光敏元件的阻值的变化反向调节所述可变电阻电路的阻值大小。

在其中一个实施例中，所述光敏元件是光电三极管。

在其中一个实施例中，所述光敏元件是光敏电阻。

在其中一个实施例中，所述光敏元件和所述可变电阻电路的公共端连接所述控制器的控制端；根据所述光敏元件的阻值的变化，所述控制器的第一输出端输出控制信号反向调节所述可变电阻电路的阻值大小。

在其中一个实施例中，所述可变电阻电路包括串联的第一电阻和可控电阻单元；所述可控电阻单元包括并联的第二电阻和第一mosfet，所述第一mosfet的栅极连接所述第一输出端；所述第一mosfet的漏极连接所述第一电阻和可控电阻单元的公共端，所述第一mosfet的源极接地。

在其中一个实施例中，所述可控电阻单元还包括串联的第三电阻和第二mosfet；所述第三电阻远离所述mosfet连接所述光敏元件和所述可变电阻电路的公共端；所述第二mosfet的栅极连接所述单片机的第二输出端；所述第二mosfet的漏极连接所述第三电阻，所述第二mosfet的源极接地。

在其中一个实施例中，所述控制器是msp430单片机。

在其中一个实施例中，所述控制器是armcortex-m0单片机。

本发明的有益效果：

在实际使用的各种光照强度下，控制器根据采样信号大小发送信号控制可变电阻电路的电阻值，改变和光敏元件串联的电阻大小，防止光敏元件工作于饱和状态，增强光敏元件作按键使用的灵敏度。

附图说明

图1是本发明按键电路的模块示意图。

图2是本发明按键电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参阅图1，本发明提供了一种按键电路，包括：

光敏元件，所述光敏元件的电阻随着光强的增加而减少；

可变电阻电路，所述光敏元件和所述可变电阻电路串联在电源和地之间；以及

控制器，所述控制器根据所述光敏元件的阻值的变化反向调节所述可变电阻电路的阻值大小。

可以理解，所述反向调节指的是，当所述光敏元件的阻值的变大时，减小可变电阻电路的阻值，或者，当所述光敏元件的阻值的变小时，增大可变电阻电路的阻值。

具体地，所述光敏元件可以是光电三极管或者光敏电阻。

在其中一个实施例中，所述光敏元件和所述可变电阻电路的公共端连接所述控制器的控制端；根据所述光敏元件的阻值的变化，所述控制器的第一输出端输出控制信号反向调节所述可变电阻电路的阻值大小。

在其中一个实施例中，所述可变电阻电路包括串联的第一电阻和可控电阻单元；所述可控电阻单元包括并联的第二电阻和第一mosfet，所述第一mosfet的栅极连接所述第一输出端；所述第一mosfet的漏极连接所述第一电阻和可控电阻单元的公共端，所述第一mosfet的源极接地。

当光敏电阻的阻值增大时，所述控制器的控制端的电压变小(采集的信号较弱)，通过第一输出端控制第一mosfet导通，从而可变电阻电路的阻值变小。

具体地，所述控制器是msp430单片机或者armcortex-m0单片机。可以理解，也可以采用其它类型的单片机，只要可以实现相应的功能。

在其中一个实施例中，所述可控电阻单元还包括串联的第三电阻和第二mosfet；所述第三电阻远离所述mosfet连接所述光敏元件和所述可变电阻电路的公共端；所述第二mosfet的栅极连接所述单片机的第二输出端；所述第二mosfet的漏极连接所述第三电阻，所述第二mosfet的源极接地。

本发明的有益效果：

在实际使用的各种光照强度下，控制器根据采样信号大小发送信号控制可变电阻电路的电阻值，改变和光敏元件串联的电阻(可变电阻电路)大小，防止光敏元件工作于饱和状态，增强光敏元件作按键使用的灵敏度。

下面具体介绍本申请的一个具体场景：

参阅图2，一种按键电路，包括：光敏元件、可变电阻电路以及单片机。所述光敏元件和所述可变电阻电路串联在电源和地之间。单片机的控制端p0.1连接所述光敏元件和所述可变电阻电路的公共端。所述可变电阻电路包括串联的第一电阻r1和可控电阻单元；所述可控电阻单元包括并联的第二电阻r2和第一mosfetq1，所述第一mosfet的栅极连接所述单片机的第一输出端p0.2；所述第一mosfet的漏极连接所述第一电阻和可控电阻单元的公共端，所述第一mosfet的源极接地。所述可控电阻单元还包括串联的第三电阻r3和第二mosfetq2。所述第三电阻远离所述mosfet连接所述光敏元件和所述可变电阻电路的公共端。所述第二mosfet的栅极连接所述单片机的第二输出端p0.3；所述第二mosfet的漏极连接所述第三电阻，所述第二mosfet的源极接地。

参阅图2，本申请的具体工作过程：

强光照强度：光敏元件工作在①电源-u1-r1-r2-gnd回路。

一般光照强度：光敏首先工作在①回路，当msp430单片机p0.1检测幅值比较弱时,msp单片机p0.2发送信号使q1导通,光敏工作在②电源-u1-r1-q1-gnd回路。

光照强度弱：msp430单片机p0.1采样信号很小，分别使光敏工作在①回路，②回路.msp430单片机p0.1检测到的幅值仍然比较弱，msp430单片机p0.3发送信号使q2导通,单片机p0.2发送信号q1断开。光敏元件工作在③电源u1-(r1+r2//q2+r3)-gnd回路。

光照强度特别弱：msp430单片机p0.1采样信号很小,分别使光敏工作在①回路，②回路，③回路.当msp430单片机p0.1检测到的幅值仍然比较弱，msp430单片机p0.3发送信号使q2导通,单片机p0.2发送信号q1导通。光敏元件工作在④电源-u1-(r1+q1//q2+r3)-gnd回路。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。