具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路，包括I/O接口單元、指示燈顯示單元、按鍵開關(guān)單元及電阻單元，指示燈顯示單元為指示燈矩陣陣列，指示燈連接在公共端口與任意一個(gè)掃描端口之間，按鍵開關(guān)單元為單排的按鍵陣列，按鍵一端與I/O接口相連，按鍵另一端連接有固定電平，電阻單元串聯(lián)在指示燈顯示單元與按鍵開關(guān)單元之間或串聯(lián)在固定電平與按鍵開關(guān)單元之間。本實(shí)用新型的掃描端口復(fù)用了按鍵控制，公共端口也復(fù)用了按鍵控制，并在所有I/O接口之間增加了按鍵掃描控制，有效地利用了公共端口資源，合理優(yōu)化了I/O接口單元的I/O接口布置，提高了I/O接口復(fù)用控制的利用率，以較低的成本實(shí)現(xiàn)了按鍵的擴(kuò)展。
【專利說明】具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及指示燈和按鍵復(fù)用控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，按鍵和指示燈可以使用有限個(gè)I/O接口復(fù)用在一起，通過分時(shí)控制指示燈和按鍵，達(dá)到獨(dú)立工作互不干擾的目的，上述端口的復(fù)用方式普遍應(yīng)用在各種小家電的控制面板上。但是，控制芯片的I/o接口數(shù)量有限，而指示燈和按鍵的數(shù)量卻隨著產(chǎn)品功能的要求在不斷增長(zhǎng)，這些都造成了芯片I/o接口資源的緊缺。若在上述的基礎(chǔ)上還需擴(kuò)展按鍵或指示燈，只能通過高成本增加芯片I/o接口的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。
[0003]例如現(xiàn)有技術(shù)中較成熟的一種電風(fēng)扇控制系統(tǒng)，它包括了各種常見的控制功能，同時(shí)還集成了按鍵輸入和指示燈輸出控制等，一般是采用I/o接口復(fù)用的方式來合理利用芯片的I/o接口實(shí)現(xiàn)功能控制。假設(shè)它有12個(gè)指示燈需要驅(qū)動(dòng)，同時(shí)還有6個(gè)按鍵，參照?qǐng)D1，在現(xiàn)有技術(shù)中一般采用9個(gè)I/O接口來實(shí)現(xiàn)上述指示燈和按鍵復(fù)用功能，在這9個(gè)I/O接口中一般需要3個(gè)I/O接口作為公共端口 C0M，4個(gè)I/O接口作為掃描端口 SEG，還需要2個(gè)I/O接口作為單獨(dú)的按鍵檢測(cè)端口 ΚΕ?0。同時(shí)在每個(gè)公共端口 COM與任意掃描端口SEG之間連接指示燈，并分別在4個(gè)掃描端口 SEG和2個(gè)按鍵檢測(cè)端口 ΚΕ?0上連接按鍵，按鍵的另一端通過電阻連接到固定電平V，圖1中固定電平為地。其中，電阻用以維持指示燈兩端電壓差，使按鍵過程中對(duì)應(yīng)公共端口和掃描端口之間存在有效壓差，保證指示燈在按鍵過程中能正常顯示。參照?qǐng)D2，該電路在工作過程中先對(duì)所有指示燈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，再進(jìn)行按鍵掃描，以此實(shí)現(xiàn)多個(gè)指示燈和多個(gè)按鍵的控制端口復(fù)用。但是，上述技術(shù)方案如需再次擴(kuò)展按鍵數(shù)目，往往需要增加額外的按鍵端口 ΚΕ?0，這樣容易造成成本的增加，同時(shí)也會(huì)增加電路及PCB布板的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有指示燈和按鍵復(fù)用電路存在按鍵數(shù)量不易低成本擴(kuò)展、I/o接口復(fù)用控制成效不高的上述問題，提供了一種I/o接口復(fù)用控制利用率高和實(shí)現(xiàn)按鍵數(shù)量低成本擴(kuò)展的具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路，包括I/O接口單元、指示燈顯示單元、按鍵開關(guān)單元及用于保持指示燈兩端電壓差的電阻單元，I/o接口單元上設(shè)有多個(gè)用于驅(qū)動(dòng)指示燈的I/o接口，I/O接口分為掃描端口和公共端口，指示燈顯示單元上設(shè)有多個(gè)指示燈，按鍵開關(guān)單元上設(shè)有多個(gè)按鍵，指示燈連接在掃描端口和公共端口之間，所述指示燈顯示單元為指示燈矩陣陣列，指示燈連接在公共端口與任意一個(gè)掃描端口之間，所述按鍵開關(guān)單元為單排的按鍵陣列，按鍵一端與I/o接口相連，按鍵另一端連接有固定電平，所述電阻單元串聯(lián)在指示燈顯示單元與按鍵開關(guān)單元之間或串聯(lián)在固定電平與按鍵開關(guān)單元之間。
[0007]相比較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路中掃描端口復(fù)用了按鍵控制，公共端口也復(fù)用了按鍵控制，即在掃描端口和公共端口同時(shí)復(fù)用控制按鍵，并在所有I/O接口之間增加了按鍵掃描控制，有效地利用了公共端口資源，合理優(yōu)化了I/o接口單元的I/O接口布置，提高了 I/O接口復(fù)用控制的利用率，以較低的成本實(shí)現(xiàn)了按鍵的擴(kuò)展。
[0008]優(yōu)選地,所述與指示燈顯示單元相連的電阻單元為連接在每個(gè)I/o接口與按鍵之間的電阻，與固定電平相連的電阻單元為一個(gè)共用電阻。共用電阻是限定在兩個(gè)按鍵不同時(shí)使用的前提下使用，否則容易影響指示燈的驅(qū)動(dòng)。配備電阻單元合理的電阻值，用以維持與該電阻相連的指示燈兩端電壓差，使按鍵過程中對(duì)應(yīng)公共端口和掃描端口之間存在有效壓差，保證指示燈在按鍵過程中能正常顯示。
[0009]優(yōu)選地，所述掃描端口為3個(gè)，公共端口為4個(gè)，3個(gè)掃描端口和4個(gè)公共端口上均分別連接有按鍵。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中指示燈和按鍵復(fù)用電路的電路原理圖。
[0011]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中指示燈和按鍵復(fù)用電路的工作流程圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型具有指TjV燈和按鍵端口復(fù)用的電路的電路原理圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路中按鍵掃描的工作流程圖。
[0014]圖5是本實(shí)用新型具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路中7個(gè)I/O接口實(shí)現(xiàn)方式的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0016]參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型的具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路包括I/O接口單元
001、指示燈顯示單元002、按鍵開關(guān)單元及用于保持指示燈兩端電壓差的電阻單元，I/O接口單元001、指示燈顯示單元002和按鍵開關(guān)單元順次相連，電阻單元串聯(lián)在指示燈顯示單元002和按鍵開關(guān)單元之間或串聯(lián)在固定電平V和按鍵開關(guān)單元之間。其中，I/O接口單元001上設(shè)有(N+M)個(gè)用于驅(qū)動(dòng)指示燈的I/O接口，I/O接口又細(xì)分為N個(gè)掃描端口和M個(gè)公共端口，N個(gè)掃描端口在圖3中分別表示為SEG1-SEGN，M個(gè)公共端口分別為C0M1-C0MM。指示燈顯示單元002上設(shè)有多個(gè)指示燈，形成指示燈矩陣陣列，具體連接方式為在每個(gè)公共端口與任意一個(gè)掃描端口之間均連接有指示燈，即最多可以實(shí)現(xiàn)M*N個(gè)指示燈的控制。
[0017]按鍵開關(guān)單元上設(shè)有多個(gè)按鍵，按鍵開關(guān)單元包括單排的按鍵陣列005。本實(shí)施以單排的按鍵陣列005實(shí)現(xiàn)最大按鍵數(shù)為例進(jìn)行說明，其中，單排的按鍵陣列005中的按鍵一端與對(duì)應(yīng)的I/O接口相連，單排的按鍵陣列005中的按鍵先與掃描端口相連，在掃描端口不夠的情形下使用公共端口，按鍵另一端與固定電平V相連，按鍵在圖中標(biāo)記為Kl-K(N+M)。
[0018]電阻單元為電阻單元003或電阻單元006，電阻單元003串聯(lián)在指示燈顯示單元002與單排的按鍵陣列005之間，電阻單元003為連接在每個(gè)I/O接口與按鍵之間的電阻，在圖中標(biāo)識(shí)為Rl-R (M+N)。電阻單元006串聯(lián)在固定電平V與單排的按鍵陣列005之間，電阻單元006為一個(gè)共用電阻，在圖中標(biāo)記為RO。電阻單元003和電阻單元006中的阻值以保持指示燈兩端電壓差為準(zhǔn)，根據(jù)具體實(shí)際設(shè)定合理阻值，如果電阻阻值為零，則表示直接連通，勢(shì)必會(huì)影響對(duì)應(yīng)指示燈的驅(qū)動(dòng)，配置一定阻值的電阻才能保證指示燈兩端有足夠的壓差，同時(shí)確保按鍵時(shí)邏輯電平檢測(cè)到跳變。一般電阻單元003或電阻單元006不會(huì)共同存在。如果不考慮兩個(gè)以上按鍵同時(shí)按下對(duì)指示燈的影響，則僅使用共用電阻RO即可。
[0019]通過上述所述，每個(gè)I/O接口都可以分別連接一個(gè)按鍵到固定電平V，那最多可支持按鍵數(shù)目為(M+N)，最多使用的電阻為(M+N)個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅掃描端口復(fù)用了按鍵控制，公共端口也復(fù)用了按鍵控制，同時(shí)所有I/O接口之間也增加了按鍵掃描控制。
[0020]本實(shí)用新型在掃描過程中是通過指示燈和按鍵分時(shí)復(fù)用來實(shí)現(xiàn)的，復(fù)用的實(shí)現(xiàn)基于具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路，具體包括如下步驟:
[0021]a)指示燈驅(qū)動(dòng)步驟:參照?qǐng)D2，指示燈顯示單元002的掃描過程，即指示燈的掃描過程分為M次，每一次對(duì)應(yīng)唯——個(gè)公共端口，設(shè)此公共端口為C0Mi( i=l?Μ)。在對(duì)應(yīng)公共端口 COMi的掃描過程中，該公共端口 COMi輸出第一電平，即處于輸出第一電平狀態(tài)，其它公共端口輸出第二電平，即處于輸出第二電平狀態(tài)，第一電平與第二電平邏輯反向。與公共端口 COMi相連的指示燈另一端的掃描端口若輸出第二電平，則該指示燈亮；否則該指示燈不亮。與其它公共端口相連的指示燈在這一個(gè)節(jié)拍均不亮，依次配置所有與指示燈相連的公共端口 COMi，掃描所有指示燈。
[0022]b)按鍵掃描和檢測(cè)步驟:參照?qǐng)D4，指示燈掃描完畢之后，I/O接口單元001控制所有的公共端口和掃描端口均弱驅(qū)動(dòng)輸出第二電平，所有指示燈均滅掉，開始進(jìn)行按鍵掃描和檢測(cè)。配置所有與按鍵相連的I/O接口處于弱驅(qū)動(dòng)輸出第二電平狀態(tài)，若從任意I/O接口檢測(cè)到電平跳變，則表示連接在該I/o接口與固定電平之間的按鍵被按下，并輸出按鍵值；
[0023]c)若所有按鍵均被掃描到，根據(jù)掃描周期返回步驟a，否則返回步驟b繼續(xù)掃描。
[0024]其中，按鍵掃描和按鍵檢測(cè)是兩個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，不管是否有按鍵被檢測(cè)到，對(duì)應(yīng)的按鍵掃描過程都會(huì)依次執(zhí)行。
[0025]下面針對(duì)具體指示燈數(shù)量及按鍵數(shù)量詳細(xì)說明本實(shí)用新型，參照?qǐng)D5，本實(shí)施例是構(gòu)造某風(fēng)扇控制方案所需的6個(gè)按鍵和11個(gè)指示燈的具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路。使用I/O接口為7個(gè)，即7個(gè)控制端口，其中指示燈公共端口的數(shù)目M=3，掃描端口的數(shù)目N=4，最多可以實(shí)現(xiàn)按鍵數(shù)目(M+N)=7。
[0026]該電路包括I/O接口單元001、指示燈顯示單元002、單排的按鍵陣列005和電阻單元，其中電阻單元可以為電阻單元003或電阻單元006，本實(shí)施例中，指示燈為發(fā)光LED，按鍵Kl?K7為輕觸按鍵，按下時(shí)兩端導(dǎo)通，松開時(shí)兩端截止。如需考慮兩個(gè)以上的按鍵同時(shí)按下不對(duì)指示燈顯示產(chǎn)生影響，則采用電阻單元003，即電阻Rl?R7阻值為IOK Ω，RO阻值為O。如只考慮一個(gè)按鍵按下不對(duì)指示燈顯示產(chǎn)生影響，則采用電阻單元006，即電阻Rl?R7阻值為0，R0阻值為10ΚΩ。該風(fēng)扇控制方案可以去掉上述實(shí)施例示意圖中任意一個(gè)指示燈，任意一個(gè)按鍵及其端電阻以得到6個(gè)按鍵和11個(gè)指示燈，本實(shí)施例的工作過程包括上述所有步驟。
[0027]其中，指示燈為發(fā)光LED，分別為指示燈公共端口共陰極和共陽(yáng)極接法。共陰極接法中，公共端口接LED的陰極，掃描端口接LED的陽(yáng)極。共陽(yáng)極接法中，公共端口接LED的陽(yáng)極，掃描端口接LED的陰極。任意一個(gè)公共端口和任意一個(gè)掃描端口之間都可以連接一個(gè)LED指示燈，最大支持指示燈數(shù)目為MXN=12。其中，圖5為公共端口共陰極接法，即第一電平為VSS，第二電平為VDD，若為共陽(yáng)極接法，則第一電平為VDD，第二電平為VSS。本實(shí)施例充分利用每一個(gè)指示燈控制端口，擴(kuò)展出最多的按鍵數(shù)目，同時(shí)合理使用控制方法，達(dá)到按鍵和指示燈互不干擾的控制目的，且使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本達(dá)到最小化。
[0028]上述說明中，凡未加特別說明的，均采用現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路，包括I/o接口單元、指示燈顯示單元、按鍵開關(guān)單元及用于保持指示燈兩端電壓差的電阻單元，I/o接口單元上設(shè)有多個(gè)用于驅(qū)動(dòng)指示燈的I/o接口，I/O接口分為掃描端口和公共端口，指示燈顯示單元上設(shè)有多個(gè)指示燈，按鍵開關(guān)單元上設(shè)有多個(gè)按鍵，指示燈連接在掃描端口和公共端口之間，其特征在于，所述指示燈顯示單元為指示燈矩陣陣列，指示燈連接在公共端口與任意一個(gè)掃描端口之間，所述按鍵開關(guān)單元為單排的按鍵陣列，按鍵一端與I/o接口相連，按鍵另一端與固定電平相連，所述電阻單元串聯(lián)在指示燈顯示單元與按鍵開關(guān)單元之間或串聯(lián)在固定電平與按鍵開關(guān)單元之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路，其特征在于，所述與指示燈顯示單元相連的電阻單元為連接在每個(gè)I/o接口與按鍵之間的電阻，與固定電平相連的電阻單元為一個(gè)共用電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有指示燈和按鍵端口復(fù)用的電路，其特征在于，所述掃描端口為3個(gè)，公共端口為4個(gè)，3個(gè)掃描端口和4個(gè)公共端口上均分別連接有按鍵。
【文檔編號(hào)】H03M11/20GK203399090SQ201320377969
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】鄭尊標(biāo), 馮兵 申請(qǐng)人:杭州士蘭微電子股份有限公司