單片機用一個IO口采集多個按鍵信號？

在設(shè)計中如果用到IO口不夠用，我們肯定第一時間想到的就是通過電阻分壓，根據(jù)按下不同按鍵，來讓不同阻值的電阻接到分壓電路中，然后ADC模塊做電壓數(shù)據(jù)讀取分析對應(yīng)按鍵按下。下文就和大家分享下單片機設(shè)計AD按鍵的內(nèi)容。

AD按鍵設(shè)計硬件部分電路有兩種電路形式，一種的電阻串聯(lián)，您一種是電阻并聯(lián)，這兩種都是通過電阻分壓的原理實現(xiàn)的，下面通過電路圖一一介紹。

電阻并聯(lián)型AD按鍵

上圖有10個按鍵，不同按鍵按下，分到的電壓值不同，電阻值我已經(jīng)計算好了，有部分誤差，但已經(jīng)是算成最小誤差值了，以后大家可直接使用。對應(yīng)的分壓依次值有0.1Vref、0.2Vref ~ 0.9Vref、0.99Vref，共10個檔位。單片機ADC通過讀取電路中ADCIN處的電壓識別對應(yīng)按鍵按下。

上圖電阻并聯(lián)型AD按鍵電路有一個缺點就是如果有兩個按鍵同時按下，會有錯誤識別的可能出現(xiàn)，扛干擾差，所以并聯(lián)型AD按鍵電路很少使用。

電阻串聯(lián)型AD按鍵

上圖中有10個按鍵，對應(yīng)電阻值按照ADCIN處的電壓分別為Vref的x/10(x=1,2,3...9,10)倍算好，使用的電阻值也已經(jīng)按照最小誤差定的，可直接使用。不同按鍵按下，ADCIN處的電壓不同，單片機ADC模塊讀出ADC值，從而識別對應(yīng)哪個按鍵按下。

上圖中電阻使用串聯(lián)的方式接在電路中，這樣也就有一個電阻壞，就會影響到其他按鍵檢測的問題。如果兩個按鍵按下，只會識別一個靠近圖中ADCIN處的按鍵，這樣不會有像并聯(lián)型AD按鍵電路哪有識別有誤的問題存在，但是這里電阻的誤差不好控制，所以我對上面電路做了改進。如下圖：

這個電路的好處就是這里將串聯(lián)的電阻設(shè)計成等值的形式，這樣在生產(chǎn)時也不必買更多阻值的電阻了。具體怎么分壓的相信大家一看就懂。這里只是巧妙的應(yīng)用了一個1M的電阻，一個電阻和大于它很多倍（一般理解為10倍以上）的電阻并聯(lián)，并聯(lián)后的阻值依然可以理解為和這個電阻值相等。同樣的可以將電阻并聯(lián)型AD按鍵電路改成等阻值的，這里就不在做出解答，有興趣的朋友可以發(fā)揮下自己的腦力看看怎么設(shè)計。

使用AD按鍵時有個需要注意的地方就是，按鍵盡量選擇好些的。因為按鍵本身按下也是有阻值的，特別是用了久的按鍵，其按鍵接觸點容易氧化，造成按鍵按下，有一定的按鍵阻值接在電路中。從而影響程序的識別，特別是我國南方較潮濕的地區(qū)，差一定的按鍵觸電特別容易生銹氧化。所以AD按鍵也就存在了比單獨通過讀IO電平識別的按鍵短的壽命短的問題。所以這種按鍵也不是很推薦使用的。特別是按鍵數(shù)量越多，出現(xiàn)問題的數(shù)量也就越多。

AD按鍵程序設(shè)計

在程序設(shè)計前，首先要明白AD按鍵設(shè)計的原理和程序設(shè)計的思路。如果一個8位的ADC模塊，要設(shè)計成10個按鍵，就是將8位ADC滿值255等分成10份，沒份之間有大約25個差值，比如一個按鍵按下的ADC值在25±11的位置，那么它臨近的按鍵就是50±11的位置。對應(yīng)的識別這些值，就可以識別那個按鍵按下了。當(dāng)然為了抗干擾強，最好等分的數(shù)要少，8位的話等分最好不要超過8個按鍵，否則抗干擾不是很好，如果是8個按鍵的話每個按鍵的ADC差值為32，按鍵間的ADC差值越大，越有利于抗干擾。

AD按鍵程序思路：

每隔10ms（這個時間是按鍵抖動的濾波時間）讀一次ADC按鍵值，根據(jù)值的范圍，將對應(yīng)的按鍵數(shù)值加到AD按鍵FIFO中（這里緩沖區(qū)8個字節(jié)長），如果AD按鍵FIFO滿了，如果FIFO前4個值是0（對應(yīng)按鍵沒按下），最后2個值是相等的（對應(yīng)按鍵按下），中間的2個值對應(yīng)按鍵抖動時的值，不用管，相當(dāng)于有20ms的抖動濾波時間，那么就人為最后這兩個相等的值的對應(yīng)按鍵按下了。

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