一種低功耗按鍵檢測方法及電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種低功耗按鍵檢測方法，其特征在于，包括：步驟一、將與一按鍵連接的端口的電位值設(shè)置為一初始電位值；步驟二、檢測該初始電位值是否改變?yōu)橐坏诙娢恢?，并根?jù)檢測結(jié)果啟動一計(jì)數(shù)周期；步驟三、根據(jù)該計(jì)數(shù)周期，將該電位值再次設(shè)置為該初始電位值；步驟四、檢測該端口的電位值，若該電位值等于該第二電位值，則重復(fù)步驟二，若該電位值等于該初始電位值，則結(jié)束。本發(fā)明同時公開一種低功耗按鍵檢測電路。
【專利說明】
一種低功耗按鍵檢測方法及電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及低功耗產(chǎn)品領(lǐng)域，特別涉及到一種低功耗按鍵檢測處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的大量電子產(chǎn)品都是電池供電的。對于這一類產(chǎn)品，系統(tǒng)功耗是考量產(chǎn)品優(yōu)良的重要指標(biāo)之一。因此，產(chǎn)品內(nèi)每個模塊在開發(fā)過程中都需要做到精益求精。對于有按鍵功能的電子產(chǎn)品，按鍵過程中會增大系統(tǒng)功耗，該功耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于待機(jī)功耗。例如，金融領(lǐng)域使用的動態(tài)令牌，用3伏紐扣電池供電，一般都需要持續(xù)工作3?5年，這就要求按鍵響應(yīng)事件過程中的耗電流盡量小。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中所使用的按鍵檢測電路的基本原理包括:首先配置GP1(通用輸入/輸出)端口初始狀態(tài)，配置原則為保證按鍵兩端的初始電位值不同。當(dāng)有按鍵事件發(fā)生即按鍵被按下時，按鍵電路兩端短接，導(dǎo)致GP1端口電位值發(fā)生變化，此時讀取端口電位值即可判斷按鍵按下狀態(tài)。當(dāng)按鍵事件結(jié)束后即按鍵被松開時，按鍵電路兩端斷開，導(dǎo)致GP1端口的電位值又恢復(fù)到初始狀態(tài)，此時讀取端口電位值即可判斷按鍵松開狀態(tài)。
[0004]上述過程中，當(dāng)按鍵被按下后，由于按鍵電路短接前存在電位差，短接后按鍵電路上會產(chǎn)生電流。等待按鍵松開的過程中，按鍵電流會一直存在。如果一次按鍵行為持續(xù)時間較長，長時間的電流損耗直接影響產(chǎn)品的使用壽命，對于功耗要求極其嚴(yán)格的電子產(chǎn)品尤為不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種低功耗按鍵檢測方法及電路，通過周期查詢檢測按鍵狀態(tài)，大大降低了按鍵整個過程中的電流消耗。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種低功耗按鍵檢測方法，其特征在于，包括:步驟一、將與一按鍵連接的端口的電位值設(shè)置為一初始電位值;步驟二、檢測該初始電位值是否改變?yōu)橐坏诙娢恢?，并根?jù)檢測結(jié)果啟動一計(jì)數(shù)周期;步驟三、根據(jù)該計(jì)數(shù)周期，將該電位值再次設(shè)置為該初始電位值;步驟四、檢測該端口的電位值，若該電位值等于該第二電位值，則重復(fù)步驟二，若該電位值等于該初始電位值，則結(jié)束。
[0007]更進(jìn)一步地，該端口的電位值等于該初始電位值時，該按鍵兩端的電位值相等。
[0008]更進(jìn)一步地，該計(jì)數(shù)周期為一可調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0009]更進(jìn)一步地，該端口是GP1端口。
[0010]本發(fā)明同時公開一種低功耗按鍵檢測電路，包括:一控制單元，該控制單元通過一端
與一按鍵連接;一計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器與該控制單元連接;該控制單元將該端口的電位值設(shè)置為一初始電位值;當(dāng)該初始電位值改變后啟動該計(jì)數(shù)器開始一計(jì)數(shù)周期。
[0011 ]更進(jìn)一步地，該計(jì)數(shù)周期結(jié)束后，該控制單元將該端口的電位值再次設(shè)置為該初始電位值。
[0012]更進(jìn)一步地，該端口為GP1端口。
[0013]更進(jìn)一步地，該端口的電位值等于該初始電位值時，該按鍵兩端的電位值相等。
[0014]更進(jìn)一步地，該按鍵為MX N的按鍵，其中M和N為大于等于一的正整數(shù)。
[0015]更進(jìn)一步地，該控制單元和該計(jì)數(shù)器位于一M⑶內(nèi)。
[0016]本發(fā)明所提供的低功耗按鍵檢測方法及電路，通過周期查詢檢測按鍵狀態(tài)，大大降低了按鍵整個過程中的電流消耗。在檢測期間，按鍵兩端存在電位差，有按鍵電流產(chǎn)生；在非檢測期間，通過重新配置GP1端口狀態(tài)，取消按鍵兩端電位落差，避免了該段期間按鍵電流的產(chǎn)生。因此，在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，可以通過合理地調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)周期，在不影響用戶按鍵體驗(yàn)的前提下，盡可能地降低電流損耗。
【附圖說明】
[0017]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
[0018]圖1是單個按鍵檢測電路的示意圖；
圖2是本發(fā)明提供的按鍵檢測方法的處理流程圖；
圖3是4 X 4按鍵檢測電路不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0020]本發(fā)明提出的低功耗按鍵處理的方法，通過周期查詢檢測按鍵狀態(tài)，大大降低了按鍵整個過程中的電流消耗，特別適合用于對功耗要求較高的電子產(chǎn)品。
[0021]本發(fā)明提出了一種低功耗按鍵檢測處理的方法，包括:
步驟1、配置GP1端口初始狀態(tài)，包括輸入工作模式和初始電位值。
[0022]進(jìn)一步地，上述步驟I所述的GP1初始電位值的配置需保證按鍵引腳兩端的電位值保持一致，即同為高電平或同為低電平。
[0023]步驟2、按鍵事件發(fā)生時，啟動定時計(jì)數(shù)，啟動周期檢測流程。
[0024]進(jìn)一步地，上述步驟2中所述的按鍵事件感知采用中斷觸發(fā)方法或查詢方法。
[0025]步驟3、計(jì)數(shù)周期到達(dá)后，重新配置GP1端口電平值(與初始電平值相反狀態(tài))。讀取端口狀態(tài)，如果GP1端口電平值發(fā)生變化，表明按鍵仍處于按下狀態(tài)，則配置GP1端口電平值為初始狀態(tài)，重復(fù)步驟3，等待下一周期檢測時刻到達(dá);如果GP1電平值沒有改變，表明按鍵已經(jīng)松開，檢測流程結(jié)束，轉(zhuǎn)到步驟一，進(jìn)行新的按鍵事件檢測。
[0026]上述所描述的步驟3中，當(dāng)按鍵被按下時，僅在每個檢測周期期間通過修改GP1電平值來捕獲按鍵狀態(tài)。在非檢測期間，由于重新恢復(fù)配置GP1端口電位值到初始狀態(tài)，按鍵兩端的電位值相同，避免了該段期間按鍵電流的產(chǎn)生。通過合理地調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)周期，在不影響用戶按鍵體驗(yàn)的前提下，無疑會大大降低按鍵功耗。
[0027]參閱圖1所示，圖1是一個按鍵檢測電路的示意圖。該電路圖中包括一個按鍵2，其中按鍵的一端通過串聯(lián)電阻與VCC連接，按鍵的另一端與MCUl的GP1端口 Pl相連，用于按鍵檢測。在本實(shí)施例中，端口Pl可以軟件配置為上拉模式或者下拉模式。如果不能內(nèi)部配置Pl為上拉或下拉，可以通過外部電路實(shí)現(xiàn)上拉或下拉。
[0028]參閱圖2所示，結(jié)合圖1所示電路示意圖，本發(fā)明提供了一種低功耗按鍵檢測處理的方法，具體包括步驟:
S100、將Pl配置為下拉狀態(tài)，同時配置為高電平觸發(fā)中斷或上升沿觸發(fā)中斷。此時讀取Pl端口值為低電平。
[0029]SlOl、當(dāng)有按鍵事件發(fā)生時，按鍵電路短路導(dǎo)致Pl端口電位值發(fā)生變化(由低電平變?yōu)楦唠娖?并由此引發(fā)中斷響應(yīng)，觸發(fā)按鍵檢測處理流程。按鍵檢測處理流程啟動。重新配置Pl端口為上拉狀態(tài)。啟動定時器進(jìn)行定時計(jì)數(shù)。
[0030]S102、等待計(jì)數(shù)時間到達(dá)。
[0031]S1 3、計(jì)數(shù)時間到達(dá)，重新配置PI端口為下拉狀態(tài)，讀取PI端口電位值。如果PI端口電位值為低電平，表明沒有按鍵事件發(fā)生或者按鍵已松開，按鍵檢測結(jié)束，轉(zhuǎn)到SlOO，重新啟動按鍵事件監(jiān)聽；如果Pl端口電位值為高電平，表明有按鍵事件發(fā)生，轉(zhuǎn)S104，啟動按鍵松開檢測流程。
[0032]S104、重新配置Pl端口為上拉狀態(tài)，重新定時計(jì)數(shù)。
[0033]S105、等待計(jì)數(shù)時間到達(dá)。
[0034]S106、定時計(jì)數(shù)時間到達(dá)，重新配置PI端口為下拉狀態(tài)，讀取Pl端口電位值。如果Pl端口電位值為高電平，表明按鍵沒有松開(還在按下狀態(tài))，轉(zhuǎn)到步驟S104，等待下一計(jì)數(shù)周期按鍵檢測;如果Pl端口電位值為低電平，表明按鍵已經(jīng)松開，按鍵處理流程結(jié)束。
[0035]本發(fā)明所述的按鍵檢測處理流程中，只有步驟S103與步驟S106中將端口配置為下拉狀態(tài)，這段期間由于按鍵兩端電位差會導(dǎo)致按鍵電流。而在檢測期間之外，恢復(fù)端口電位狀態(tài)值，按鍵兩端電位值一致，避免了按鍵電流的產(chǎn)生。再者，周期按鍵檢測的處理過程很短暫，因此通過合理地調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)周期，可以有效地降低整個按鍵過程所產(chǎn)生的功耗，這對于功耗要求嚴(yán)苛的電子產(chǎn)品無疑是極具吸引力的。
[0036]特別地，本發(fā)明還提供了一個4X4按鍵檢測處理流程的范例，參閱圖3所示，電路共包括16個按鍵，4個引腳用于輸出模式，4個引腳用于輸入模式，以KEY6按鍵檢測為例，具體包括步驟:
步驟1、將端口 Y1/Y2/Y3/Y4配置輸出模式，且配置為高電平，將端口 X1/X2/X3/X4配置為下拉狀態(tài)，且配置為高電平觸發(fā)中斷或上升沿觸發(fā)中斷。
[0037]步驟2、當(dāng)KEY6有按鍵事件發(fā)生時，按鍵電路短路導(dǎo)致X2端口電位值發(fā)生變化(由低電平變?yōu)楦唠娖?并由此引發(fā)中斷響應(yīng)，觸發(fā)端口 X2按鍵檢測處理流程。
[0038]步驟3、X2按鍵檢測處理流程啟動。重新配置X2端口為上拉狀態(tài)。
[0039]步驟4、首先啟動定時計(jì)數(shù)器。
[0040]步驟5、等待計(jì)數(shù)時間到達(dá)。
[0041 ] 步驟6、計(jì)數(shù)時間到達(dá)，重新配置端口 X2為下拉狀態(tài)，依次將Y1/Y2/Y3/Y4配置為高電平輸出，分別讀取X2端口電位值。
[0042]步驟7、將Y2配置為高，將Y1/Y3/Y4配置為低電平輸出。如果X2端口電位值為高電平，表明有按鍵事件發(fā)生，轉(zhuǎn)步驟8，啟動KEY6按鍵松開檢測流程。如果X2端口電位值為低電平，表明沒有按鍵事件發(fā)生或者按鍵已松開，重新檢測其他配置方式(例如，Yl配置為高電平輸出，Y2/Y3/Y4配置為低電平輸出；Y3配置為高電平輸出，Υ1/Υ2/Υ4配置為低電平輸出；Υ4配置為高電平輸出，Υ1/Υ2/Υ3配置為低電平輸出)，如果所有情況下Χ2端口電位值均為低電平，表明沒有按鍵事件發(fā)生或者按鍵已松開，按鍵檢測結(jié)束，轉(zhuǎn)步驟I，重新啟動按鍵事件監(jiān)聽。
[0043]步驟8、重新配置X2端口為上拉狀態(tài)，配置Y1/Y2/Y3/Y4端口為高電平輸出，重新定時計(jì)數(shù)。
[0044]步驟9、等待計(jì)數(shù)時間到達(dá)。
[0045]步驟10、計(jì)數(shù)時間到達(dá)，重新配置X2端口為下拉狀態(tài)，將Y2配置為高電平輸出，讀取X2端口電位值。
[0046]步驟11、將Y2配置為高電平輸出，將Y1/Y3/Y4配置為低電平輸出。如果X2端口電位值為高電平，表明按鍵沒有松開(還在按下狀態(tài))，轉(zhuǎn)步驟8，繼續(xù)等待下一檢測周期。如果X2端口電位值為低電平，表明按鍵已經(jīng)松開，按鍵處理流程結(jié)束。
[0047]本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低功耗按鍵檢測方法，其特征在于，包括: 步驟一、將與一按鍵連接的端口的電位值設(shè)置為一初始電位值； 步驟二、檢測所述初始電位值是否改變?yōu)橐坏诙娢恢?，并根?jù)檢測結(jié)果啟動一計(jì)數(shù) 周期； 步驟三、根據(jù)所述計(jì)數(shù)周期，將所述電位值再次設(shè)置為所述初始電位值； 步驟四、檢測所述端口的電位值，若所述電位值等于所述第二電位值，則重復(fù)步驟二， 若所述電位值等于所述初始電位值，則結(jié)束。2.如權(quán)利要求1所述的低功耗按鍵檢測方法，其特征在于，所述端口的電位值等于所述初 始電位值時，所述按鍵兩端的電位值相等。3.如權(quán)利要求1所述的低功耗按鍵檢測方法，其特征在于，所述計(jì)數(shù)周期為一可調(diào)節(jié)參數(shù)。4.如權(quán)利要求1所述的低功耗按鍵檢測方法，其特征在于，所述端口是GP1端口。5.一種低功耗按鍵檢測電路，其特征在于，包括: 一控制單元，所述控制單元通過一端口與一按鍵連接； 一計(jì)數(shù)器，所述計(jì)數(shù)器與所述控制單元連接； 所述控制單元將所述端口的電位值設(shè)置為一初始電位值；當(dāng)所述初始電位值改變后啟動 所述計(jì)數(shù)器開始一計(jì)數(shù)周期。6.如權(quán)利要求5所述的低功耗按鍵檢測電路，其特征在于，所述計(jì)數(shù)周期結(jié)束后，所述控 制單元將所述端口的電位值再次設(shè)置為所述初始電位值。7.如權(quán)利要求5所述的低功耗按鍵檢測電路，其特征在于，所述端口為GP1端口。8.如權(quán)利要求5所述的低功耗按鍵檢測電路，其特征在于，所述端口的電位值等于所述初 始電位值時，所述按鍵兩端的電位值相等。9.如權(quán)利要求5所述的低功耗按鍵檢測電路，其特征在于，所述按鍵為MX N的按鍵，其 中M和N為大于等于一的正整數(shù)。10.如權(quán)利要求5所述的低功耗按鍵檢測電路，其特征在于，所述控制單元和所述計(jì)數(shù)器位 于一 MCU內(nèi)。
【文檔編號】H03M11/20GK105897276SQ201610193615
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】朱華均, 徐峰
【申請人】上海林果實(shí)業(yè)股份有限公司