按鍵電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】按鍵電路，包括相互獨(dú)立設(shè)置的中斷信號(hào)電路和鍵盤(pán)電路，中斷信號(hào)電路和鍵盤(pán)電路通過(guò)接線(xiàn)排連接，鍵盤(pán)電路包括按N行N列排列的N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)，中斷信號(hào)電路用于按鍵值的輸出，中斷信號(hào)電路的輸入端和鍵盤(pán)電路輸出端同時(shí)連接至接線(xiàn)排的相應(yīng)接口；N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)的每行按鍵分別通過(guò)一根行掃描線(xiàn)連接，每列按鍵分別通過(guò)一根列掃描線(xiàn)連接，接線(xiàn)排包括與矩陣鍵盤(pán)的N行掃描線(xiàn)連接的N個(gè)行接口和與N列掃描線(xiàn)連接的N個(gè)列接口；中斷信號(hào)電路包括N個(gè)二極管組成的第一組開(kāi)關(guān)二極管和另外N個(gè)二極管組成的第二組開(kāi)關(guān)二極管。中斷信號(hào)電路和鍵盤(pán)電路部分相互獨(dú)立，通過(guò)N+1個(gè)I/O端口實(shí)現(xiàn)N*N矩陣按鍵掃描。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
按鍵電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及低壓電器領(lǐng)域，特別涉及一種按鍵電路。
【背景技術(shù)】
[0002]鍵盤(pán)是最常見(jiàn)的輸入設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于各種智能控制設(shè)備上。智能控制設(shè)備的操作者通過(guò)鍵盤(pán)向智能控制設(shè)備輸入各種指令、數(shù)據(jù)，從而控制智能控制設(shè)備合理的工作。然而現(xiàn)今普遍使用的鍵盤(pán)電路一般采用行列式掃描鍵盤(pán)電路，極大浪費(fèi)了 I/O 口；采用矩陣式鍵盤(pán)則很大的節(jié)約了 I/o 口，節(jié)約了一定的成本。另一方面，當(dāng)需要將按鍵和鍵盤(pán)電路分開(kāi)使用時(shí)，現(xiàn)有的矩陣鍵盤(pán)電路不具有相應(yīng)的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，兼容性能好的按鍵電路。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0005]—種按鍵電路，包括相互獨(dú)立設(shè)置的中斷信號(hào)電路I和鍵盤(pán)電路2，中斷信號(hào)電路I設(shè)置在PCB線(xiàn)路板上，鍵盤(pán)電路2設(shè)置在鍵盤(pán)上，中斷信號(hào)電路I和鍵盤(pán)電路2通過(guò)接線(xiàn)排3連接，所述鍵盤(pán)電路包括按N行N列排列的N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)，中斷信號(hào)電路2用于按鍵值的輸出，中斷信號(hào)電路I的輸入端和鍵盤(pán)電路2輸出端同時(shí)連接至接線(xiàn)排3的相應(yīng)接口 ；所述N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)的每行按鍵分別通過(guò)一根行掃描線(xiàn)連接，每列按鍵分別通過(guò)一根列掃描線(xiàn)連接，所述接線(xiàn)排包括與矩陣鍵盤(pán)的N行掃描線(xiàn)連接的N個(gè)行接口和與N列掃描線(xiàn)連接的N個(gè)列接口；所述中斷信號(hào)電路2包括N個(gè)二極管組成的第一組開(kāi)關(guān)二極管和另外N個(gè)二極管組成的第二組開(kāi)關(guān)二極管;所述第二組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的正極分別和與N列掃描線(xiàn)連接的N個(gè)列接口連接，第二組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極分別與電阻R302的一端連接，電阻R302的另一端與三極管Q301的基極連接，三極管Q301的集電極連接至第N+1個(gè)I/O端口 KEY_INT，三極管Q301的發(fā)射極接地;N個(gè)列接口同時(shí)分別與第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的正極連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管的的N個(gè)二極管負(fù)極分別和與N行掃描線(xiàn)連接的N個(gè)行接口連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極同時(shí)與N個(gè)I/O端口(KEY_P1，……，KEY_Pn)連接。
[0006]進(jìn)一步，所述中斷信號(hào)電路還包括一端分別與N個(gè)行接口和N個(gè)列接口連接的2*N個(gè)電阻，2*N個(gè)電阻的另一端分別連接到地。
[0007]進(jìn)一步，所述中斷信號(hào)電路還包括電阻R301，電阻R301的一端與三極管Q301的集電極連接，另一端與3.3v電源正極連接。
[0008]本實(shí)用新型鍵盤(pán)電路的中斷信號(hào)電路和鍵盤(pán)電路部分相互獨(dú)立，兩者之間采取對(duì)應(yīng)的接線(xiàn)排的相應(yīng)接口連接，鍵盤(pán)電路可以獨(dú)立出來(lái)，從而當(dāng)按鍵個(gè)數(shù)或按鍵位置有所變更時(shí)，只需要修改鍵盤(pán)電路即可，通過(guò)相互獨(dú)立的兩個(gè)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)電路，使得按鍵部分可以靈活替換其他各類(lèi)鍵盤(pán)，兼容性好;本按鍵方式通過(guò)N+1個(gè)I/O端口實(shí)現(xiàn)N*N矩陣按鍵掃描，比普通的矩陣掃描節(jié)約了N-1個(gè)I/O接口，在N*N個(gè)按鍵的范圍內(nèi)，可隨意增加和減少按鍵的數(shù)量。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型鍵盤(pán)電路的電路圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型中斷信號(hào)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖1至2給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的按鍵電路的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)用新型的鍵盤(pán)電路不限于以下實(shí)施例的描述。
[0012]如圖1-2所示，本實(shí)用新型按鍵電路，包括相互獨(dú)立設(shè)置的中斷信號(hào)電路I和鍵盤(pán)電路2，中斷信號(hào)電路I設(shè)置在PCB線(xiàn)路板上，鍵盤(pán)電路2設(shè)置在鍵盤(pán)上，中斷信號(hào)電路I和鍵盤(pán)電路2通過(guò)接線(xiàn)排3連接，所述鍵盤(pán)電路包括按N行N列排列的N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)，中斷信號(hào)電路2用于按鍵值的輸出，中斷信號(hào)電路I的輸入端和鍵盤(pán)電路2輸出端同時(shí)連接至接線(xiàn)排3的相應(yīng)接口；所述N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)的每行按鍵分別通過(guò)一根行掃描線(xiàn)連接，每列按鍵分別通過(guò)一根列掃描線(xiàn)連接，所述接線(xiàn)排包括與矩陣鍵盤(pán)的N行掃描線(xiàn)連接的N個(gè)行接口和與N列掃描線(xiàn)連接的N個(gè)列接口；所述中斷信號(hào)電路2包括N個(gè)二極管組成的第一組開(kāi)關(guān)二極管和另外N個(gè)二極管組成的第二組開(kāi)關(guān)二極管;所述第二組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的正極分別和與N列掃描線(xiàn)連接的N個(gè)列接口連接，第二組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極分別與電阻R302的一端連接，電阻R302的另一端與三極管Q301的基極連接，三極管Q301的集電極連接至第N+1個(gè)I/O端口 KEY_INT，三極管Q301的發(fā)射極接地;N個(gè)列接口同時(shí)分別與第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的正極連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極分別和與N行掃描線(xiàn)連接的N個(gè)行接口連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極同時(shí)與N個(gè)I/O端口(KEY_P1，……，KEY_Pn)連接。本實(shí)用新型鍵盤(pán)電路的中斷信號(hào)電路和鍵盤(pán)電路部分相互獨(dú)立，兩者之間采取對(duì)應(yīng)的接線(xiàn)排的相應(yīng)接口連接，鍵盤(pán)電路可以獨(dú)立出來(lái)，從而當(dāng)按鍵個(gè)數(shù)或按鍵位置有所變更時(shí)，只需要修改鍵盤(pán)電路即可，通過(guò)相互獨(dú)立的兩個(gè)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)電路，使得按鍵部分可以靈活替換其他各類(lèi)鍵盤(pán)，兼容性好;本按鍵方式通過(guò)N+1個(gè)I/O端口實(shí)現(xiàn)N*N矩陣按鍵掃描，比普通的矩陣掃描節(jié)約了 N-1個(gè)I /0接口，在N*N個(gè)按鍵的范圍內(nèi)，可隨意增加和減少按鍵的數(shù)量。其中，N為大于I的整數(shù)。
[0013]如圖1-2所示，所述中斷信號(hào)電路還包括一端分別與N個(gè)行接口和N個(gè)列接口連接的2*N個(gè)電阻和電阻R301 ο 2*N個(gè)電阻的另一端分別連接到地。電阻R301，電阻R301的一端與三極管Q301的集電極連接，另一端與3.3 V電源正極連接。二極管按其在電路中所起的作用可分為兩組:第一組開(kāi)關(guān)二極管用于保證按鍵信息的單一流向；第二組開(kāi)關(guān)二極管在電路上對(duì)三極管Q301的基極構(gòu)成〃或〃邏輯關(guān)系。除了用于中斷信號(hào)處理(KEY_INT)接口外，其余接口依次被置成高電平，這樣當(dāng)有鍵按下時(shí)，三極管Q301的基極由低變高，三極管Q301導(dǎo)通，集電極由高電平跳變成低電平觸發(fā)中斷信號(hào)，由此可通過(guò)中斷服務(wù)函數(shù)檢測(cè)是否為有效按鍵。也可以采取定時(shí)掃描方式，此時(shí)KEY_INT作為按鍵邏輯信號(hào)判斷之一。本按鍵方式通過(guò)N+1個(gè)I/O端口實(shí)現(xiàn)N*N矩陣按鍵掃描，比普通的矩陣掃描節(jié)約了N-1個(gè)I/O接口，在N*N個(gè)按鍵的范圍內(nèi)，可隨意增加和減少按鍵的數(shù)量。
[0014]特別地，所述I/0端口為外部中斷輸入口時(shí)，N*N矩陣鍵盤(pán)可以用中斷掃描的方式進(jìn)行掃描。所述第N+1個(gè)I/O端口 KEY_INT為外部中斷口或者通用I/O 口。
[0015]如圖1-2所示，給出4*4鍵盤(pán)的實(shí)施例。
[0016]如圖1所示，鍵盤(pán)電路2包括十六個(gè)按鍵S1-S16，還包括四根行掃描線(xiàn)和四根列掃描線(xiàn)，所述接線(xiàn)排包括八個(gè)接口，四根行掃描線(xiàn)和四根列掃描線(xiàn)，四根行掃描線(xiàn)分別與接線(xiàn)排的第1-4接口連接，四根列掃描線(xiàn)分別與接線(xiàn)排的第5-8接口連接。
[0017]如圖2所示，中斷信號(hào)電路1包括第一組開(kāi)關(guān)二極管(0304、0305、0306、0308)，第二組開(kāi)關(guān)二極管(0301、0302、0303、0307)，電阻(1?301、1?302、1?303、1?304、1?305、1?306、1?307、尺308、1?309、1?10)，三極管0301。接線(xiàn)排的第1-8接口分別通過(guò)電阻(1?03、1?04、1?05、1?06、尺307、1?308、1?09、1?10)接地；第二組開(kāi)關(guān)二極管的二極管(0301、0302、0303、0307)的正極分別與接線(xiàn)排的第5-8個(gè)接口連接，第二組開(kāi)關(guān)二極管的二極管(0301、0302、0303、0307)的負(fù)極與電阻R302的一端連接，電阻R302的另一端與三極管Q301的基極，三極管Q301的集電極與第五個(gè)I/O端口 KEY_INT連接，三極管Q301的集電極與電阻R301的一端連接，電阻R301的另一端與3.3V電源正極連接，三極管Q301的發(fā)射極接地；第一組開(kāi)關(guān)二極管的二極管(D304、D305、D306、D308)的正極同時(shí)與線(xiàn)排的第5-8個(gè)接口連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管的二極管(D304、D305、D306、D308)的負(fù)極與分別與4個(gè)I/O端口(ΚΕΥ_Ρ1，...，ΚΕΥ_Ρ4)連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管(D304、D305、D306、D308)的負(fù)極同時(shí)與接線(xiàn)排的第1-4接口連接。
[0018]采用本實(shí)用新型的鍵盤(pán)電路，可以通過(guò)逐列掃描確定被按下的按鍵。其工作過(guò)程如下:
[0019]首先，掃描第一列，設(shè)P4為高電平輸出，設(shè)矩陣鍵盤(pán)用到的其他I/O口為輸入，然后讀入各I/O 口的狀態(tài)。
[0020]如果KEY_INT為低電平狀態(tài)，則該列沒(méi)有按鍵被按下。如果該列有鍵按下的話(huà)，必有一根行掃描線(xiàn)通過(guò)該按鍵連接到該列掃描線(xiàn)，使該行掃描線(xiàn)電平與列掃描線(xiàn)電平相同，為高電平狀態(tài)，從而使通過(guò)二極管與行掃描線(xiàn)連接的KEY_INT為高電平狀態(tài)。
[0021]如果KEY_INT為高電平狀態(tài)，則繼續(xù)根據(jù)其他I/O口的狀態(tài)確定是該列的哪個(gè)鍵被按下。如果Pl為高電平狀態(tài)，那么可以確定是接在Pl和P4之間的按鍵S13被按下；如果P2為高電平狀態(tài)，那么可以確定是接在P2和P4之間的按鍵S14被按下；如果P3為高電平狀態(tài)，那么可以確定是接在P3和P4之間的按鍵S15被按下；如果只有P4和KEY_INT為高電平狀態(tài)，那么可以確定是接在P4和KEY_INT之間的S16被按下。
[0022]第一列按鍵掃描結(jié)束，掃描其他列的按鍵方法也是一樣，設(shè)相應(yīng)的列掃描線(xiàn)為高電平輸出，設(shè)矩陣鍵盤(pán)用到的其他I/O口為輸入，然后讀入各I/O口的狀態(tài)。如果行掃描線(xiàn)連接的公共I/O口為低電平，則該列無(wú)按鍵按下，否則，根據(jù)其他列掃描線(xiàn)的電平狀態(tài)確定是該列的哪個(gè)按鍵被按下。
[0023]同一列掃描線(xiàn)上的不同按鍵按下時(shí)各端口狀態(tài)是唯一的，因此，本實(shí)用新型所述掃描電路可以用N+1個(gè)I/O 口實(shí)現(xiàn)N*N的矩陣鍵盤(pán)掃描。
[0024]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種按鍵電路，其特征在于:包括相互獨(dú)立設(shè)置的中斷信號(hào)電路(I)和鍵盤(pán)電路(2)，中斷信號(hào)電路(I)設(shè)置在PCB線(xiàn)路板上，鍵盤(pán)電路(2)設(shè)置在鍵盤(pán)上，中斷信號(hào)電路(I)和鍵盤(pán)電路(2)通過(guò)接線(xiàn)排(3)連接，所述鍵盤(pán)電路包括按N行N列排列的N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)，中斷信號(hào)電路(2)用于按鍵值的輸出，中斷信號(hào)電路(I)的輸入端和鍵盤(pán)電路(2)輸出端同時(shí)連接至接線(xiàn)排(3)的相應(yīng)接口；所述N*N個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)的每行按鍵分別通過(guò)一根行掃描線(xiàn)連接，每列按鍵分別通過(guò)一根列掃描線(xiàn)連接，所述接線(xiàn)排包括與矩陣鍵盤(pán)的N行掃描線(xiàn)連接的N個(gè)行接口和與N列掃描線(xiàn)連接的N個(gè)列接口 ；所述中斷信號(hào)電路(2)包括N個(gè)二極管組成的第一組開(kāi)關(guān)二極管和另外N個(gè)二極管組成的第二組開(kāi)關(guān)二極管;所述第二組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的正極分別和與N列掃描線(xiàn)連接的N個(gè)列接口連接，第二組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極分別與電阻R302的一端連接，電阻R302的另一端與三極管Q301的基極連接，三極管Q301的集電極連接至第N+1個(gè)I/O端口 KEY_INT，三極管Q301的發(fā)射極接地;N個(gè)列接口同時(shí)分別與第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的正極連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極分別和與N行掃描線(xiàn)連接的N個(gè)行接口連接，第一組開(kāi)關(guān)二極管的N個(gè)二極管的負(fù)極同時(shí)與N個(gè)I/O端口(KEY_P1，……，KEY_Pn)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵電路，其特征在于:所述中斷信號(hào)電路還包括一端分別與N個(gè)行接口和N個(gè)列接口連接的2*N個(gè)電阻，2*N個(gè)電阻的另一端分別連接到地。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的按鍵電路，其特征在于:所述中斷信號(hào)電路還包括電阻R301，電阻R301的一端與三極管Q301的集電極連接，另一端與3.3v電源正極連接。
【文檔編號(hào)】H03M11/20GK205610613SQ201620226308
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】陳愛(ài)華, 陳超, 井聲波, 阮冬華
【申請(qǐng)人】浙江正泰電器股份有限公司, 上海電科電器科技有限公司