[发明专利]检测开关闭合的方法和装置

说明书

本发明涉及利用一个输入引脚检测几个开关中一个闭合的方法和装置。更具体地，本发明涉及利用微处理器的一个输入引脚检测几个开关中一个闭合，接着如果检测到一个特定录音开关是闭合的则利用同一输入引脚接收声频信号。

在现有技术中，通常需要用微处理器或微控制器的一个以上输入线来检测两个或更多个开关中一个开关的闭合。通常，具有以n×n矩阵排列的n2个按钮或开关的小键盘将需要2N条输入/输出线数目，对小键盘上的开关闭合进行解码。例如，2×2的小键盘需要4条输入和输出(I/O)线，以确定一个键揿下，3×3小键盘需要6条I/O线。如果可以提供所需数目的I/O线，这种矩阵配置才能工作。然而，由于空间或是成本的制约，并不是总能提供所需数目的I/O线的。

成本和尺寸成为重要设计考虑依据的装置的例子有便携音乐播放装置，如CD播放机和近期出现的手掌大小的个人计算机(P/PC)。由于这种装置是随身携带的，迫切地需要减小这种装置的尺寸。所需的I/O线数目的减少就是实现更小型装置的一种方法。

表示在这种装置中使用更少I/O线的另一个因素是提供用于将一对耳机连接到装置的标准插口的类型。标准插口或是三极类型或是四极类型。三极插口具有三个部分或极，这些极中的两个用于左右声道，最后一个用于地(GND)连接。这种三极插口足以将一对立体声耳机连接到装置上。为了支持一对立体声耳机以上的任何情况，需要能够支持三极插口以上的多个连接。

例如，当有了遥控器时四极插口已经成为标准部件。当用于播放音乐时，这种装置通常佩在腰部或放在口袋中，这使得装置的遥控按钮难以触摸。为了增大使用能力，这些装置的制造商们已经推出了遥控器，该遥控器被附着于连接耳机与装置的线上。这一遥控器尺寸很小并有几个控制按钮，即播放、停止、前进和倒退。当用户戴上耳机时，很方便地使遥控器位于胸口上，因此允许用户易于触摸。

采用如图P/PC的录音装置，也便于将麦克风定位在遥控器上。采用加在遥控器上的麦克风，需要多个至装置的连接。这些连接则需要具有四极以上，最好是五极的插口。然而，五极目前不是标准的，不得不定做。在加工这种非标准插口中涉及的成本过高。一种可能的解决办法是使用两个单独的标准插口来支持遥控器、耳机和麦克风的组合。然而，这种解决办法则会妨碍装置的可利用性以及在装置需要比单个插口更大的空间。

从以上可见，现有技术因此需要一种利用一个输入引脚检测多个开关中一个开关闭合的创新方法和装置。在检测到一个特定录音开关闭合后该方法还使用同一输入引脚接收声频信号。采用这一装置，标准四极插口将足以把遥控器、一对耳机和一个麦克风连接到声频录音和播放装置。使用这种四极插口作为能够与附着于标准三极插口的一对耳机一起工作的装置是有利的。

按照较佳实施例，利用检测器的单个输入线检测多个开关中一个闭合的装置具有一电压发生器和一比较器。电压发生器被配置成响应于开关闭合，用于在输入线上产生一预定输出电压。检测器具有一比较器，它接收输入线上的输出电压并确定几个开关中哪一个闭合。

较佳地，比较器具有一模数转换器(ADC)和一微处理器。ADC将输入线上的输出电压转换为数字电压值。微处理器比较数字电压值与一组预定值，以确定哪一个开关闭合。较佳地，电压发生器是一个电压分压器，它具有第一电阻，连接于控制节点上的第二电阻。控制节点连接于输入线。在一个实施例中，第二电阻是从串联连接的电阻器网络得出。开关连接于这些电阻器，选择性地切换第二电阻当中的电阻器，改变第二电阻。随第二电阻的变化，控制节点上的电压也变化。

任选地，装置进一步包括将声音变换为输入线上的声频信号的麦克风。这一麦克风被连接到电阻器网络，以形成第二电阻。装置还包括第三电阻，它可以跨接在第一电阻上，以在第一电阻上产生较低的总电阻。第一电阻上的这一较低的电阻使输入线上的电压提高，从而适当偏置麦克风。

电压分压器和麦克风较佳地包含在独立于检测器的遥控器外壳中。利用电缆(它包括输入线)将麦克风连接到检测器。

在本发明的另一个方面中，形成早先描述装置一部分的遥控器和耳机组具有一四极插口、遥控器和一对耳机。该遥控器和耳机组被连接到包括利用四极插口的检测器的装置。遥控器被耦合到四极插口。遥控器包括上述的电压分压器。四极插口载有来自装置的声频信号，用于在耳机上播放。较佳地，遥控器被直接耦合到四极插口，耳机经遥控器被耦合到四极插口。