[发明专利]一种单片机用按键与指示灯同时共用扫描电路

说明书

技术领域

 本发明涉及一种单片机用电路，尤其是涉及一种单片机用按键与指示灯同时共用扫描电路。

背景技术

在煤矿综采液压支架电液控制器中，需要设置有人机交互界面。人机交互界面需要满足：20多个独立的按键输入与20多个独立的LED显示输出（假设各25个），并且同时可有多个按键输入和多个指示灯输出。人机交互界面采用单片机来处理，若采用静态直连方式，则需要消耗近单片机的近50个IO端口。为了节省单片机的IO端口，传统采用串行方式和扫描方式。

串行方式是指采用串入并出控制指示灯点亮和并入串出采样按键输入，需要增加多片串行逻辑芯片，还加大了PCB板的占用空间。扫描方式采用矩阵连接方法来降低单片机的IO端口线消耗，按按键矩阵和指示灯矩阵对扫描线与段线的共用与否又可分为四种情况：独立扫描线独立段线、共用扫描线独立段线、独立扫描线共用段线、共用扫描线共用段线。以上四种方式，需要用到IO口线10根到20根不等，其中以共用扫描线共用段线需要用到的IO口线最少为10根。

共扫描线共段方式，虽然可以最大限度地节省IO口，但存在如下问题：1、单根扫描线占有时间短，指示灯亮度低。2、单线扫描期程序中处理指令数较少，进入PCB扫描矩阵中的线数较多。3、该电路还存在不能检测组合键的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单片机用按键与指示灯同时共用扫描电路，其布线简单，单根扫描线占有时间长，指示灯亮度高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种单片机用按键与指示灯同时共用扫描电路，包括指示灯限流电阻组、扫描线限流电阻组与开关输入下拉电阻组，所述的指示灯限流电阻组、扫描线限流电阻组与开关输入下拉电阻组分别与单片机的IO口连接，所述的扫描线限流电阻组与指示灯限流电阻组之间连接有指示灯及单向隔离模块，所述的开关输入下拉电阻组与扫描线限流电阻组之间连接有开关及单向隔离模块。

所述的指示灯限流电阻组包括第一指示灯限流电阻与第二指示灯限流电阻，所述的扫描线限流电阻组包括第一扫描线限流电阻与第二扫描线限流电阻，所述的指示灯及单向隔离模块包括第一指示灯及单向隔离二极管、第二指示灯及单向隔离二极管、第三指示灯及单向隔离二极管与第四指示灯及单向隔离二极管。

所述的第一指示灯限流电阻与第一扫描线限流电阻之间连接第一指示灯及单向隔离二极管，第二指示灯及单向隔离二极管位于第二指示灯限流电阻与第一扫描线限流电阻之间，第一指示灯限流电阻通过第三指示灯及单向隔离二极管与第二扫描线限流电阻连接，第四指示灯及单向隔离二极管位于第二指示灯限流电阻与第二扫描线限流电阻之间。

所述的开关输入下拉电阻组包括第一开关输入下拉电阻与第二开关输入下拉电阻，所述的开关及单向隔离模块包括第一开关及单向隔离二极管、第二开关及单向隔离二极管、第三开关及单向隔离二极管与第四开关及单向隔离二极管。

所述的第一开关输入下拉电阻与第一扫描线限流电阻之间连接第一开关及单向隔离二极管，第二开关及单向隔离二极管位于第二开关输入下拉电阻与第一扫描线限流电阻之间，第一开关输入下拉电阻通过第三开关及单向隔离二极管与第二扫描线限流电阻连接，第四开关及单向隔离二极管位于第二开关输入下拉电阻与第二扫描线限流电阻之间。

所述的第一指示灯限流电阻、第二指示灯限流电阻、第一扫描线限流电阻、第二扫描线限流电阻、第一开关输入下拉电阻与第二开关输入下拉电阻分别与单片机的IO口连接。

所述的指示灯限流电阻组包括第三电阻与第四电阻，所述的扫描线限流电阻组包括第一电阻与第二电阻，所述的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的一端分别与单片机的IO口连接，所述的第一电阻的另一端与第三电阻的另一端之间连接有同向串联的第一发光二极管与第一二极管，所述的第一电阻与第一发光二极管的正极端连接，所述的第一发光二极管的正极端通过同向串联的第二发光二极管与第二二极管连接到第四电阻，所述的第二二极管的负极端与第四电阻的另一端连接，所述的第二电阻的另一端与第三电阻的另一端之间连接有串联的第三发光二极管与第三二极管，所述的第三发光二极管的正极端与第二电阻连接，所述的第三发光二极管的负极端与第三二极管的正极端连接，所述的第二电阻的另一端通过同向串联的第四发光二极管与第四二极管连接到第四电阻的另一端，所述的第四发光二极管的正极端与第二电阻相连。