[发明专利]一种单通道ADC实现按键和旋钮的方法及装置

说明书

本发明涉及一种单通道ADC实现按键和旋钮的方法及装置，用于实现：使能ADC对按键电路产生的电压值进行采样和读取；对所读取的电压与芯片内设置的电压范围阈值进行对比，根据对比结果判定用户输入行为，其中电压范围阈值包括旋钮输入电压阈值及多个按键对应的输入电压阈值；根据判定结果执行相应的旋钮或按键的行为。本发明的有益效果为：不增加外围电路的成本下采用单通道ADC实现旋钮和按键的功能，节省了一个通道的ADC或者IO。旋钮的旋转和按键行为均使用中断方式通知MCU，占用MCU资源少和旋钮或者按键行为响应及时。

技术领域

本发明涉及一种单通道ADC实现按键和旋钮的方法及装置，属于电学领域。

背景技术

人机交互是通过计算机的输入，输出和设备以有效的方式实现人与计算机的对话，主要研究人与计算机之间的信息交换。人通过输入设备给计算机输入相关信息，响应计算机的请求，给计算机发送指令等。计算机通过输出设备显示或者输出相关信息，提示和请求等。随着科学技术的发展，人机交互也发生了巨大变化，由传统的键盘，鼠标，按键到如今的触摸，语音识别，手势操作，眼球和虹膜识别等。

在音箱，车载，家电和测控等产品中按键和旋钮依然是主要的交互设备。如音箱中，用按键实现播放，暂停，上一曲，下一曲等，用旋钮实现音量加减，混响和EQ调节等。按键的触感和旋钮的阻尼感给用户带来良好的人机交换体验。按键行为可通过MCU检测IO口的电平或者芯片内部ADC采集按键上的电压来实现。旋钮可采用数字脉冲电位器和模拟电位器来实现。MCU检测数字脉冲电位器两通道的相位信息即可得到旋转方向。芯片内部ADC采集模拟电位器上的电压可得到旋转方向和角度。现有方案存在以下缺点：

(1)现有电子产品大量存在同时拥有旋钮和按键，旋钮和按键各占用一个通道的ADC。基于成本和封装考虑，一颗芯片的ADC通道数和IO数量有限，特别是小封装的芯片IO资源十分宝贵。ADC的通道一般与IO进行复用，若方案中有多个旋钮，ADC的通道数或者IO数量可能不够。本发明可通过单通道ADC实现按键和旋钮，节省了一个通道的ADC或者IO。

(2)现有方案一般是通过MCU定时的查询ADC的采样值来判断是否有旋钮行为发生。这种方案会占用较多的MCU资源和旋钮响应不及时。占用MCU的资源与响应时间均与MCU的查询间隔有关，响应时间的最大延时为2倍的查询间隔。本发明可以实现旋钮的旋转或者按键的按下以中断的方式来通知MCU响应，占用MCU资源少，旋钮行为能够及时响应。

发明内容

本发明主要涉及一种单通道ADC实现按键和旋钮的方法及装置，通过单通道ADC实现旋钮和按键的功能，旋钮旋转或者按键按下芯片内部的ADC以中断方式通知MCU进行旋钮或者按键行为处理

本发明的技术方案包括一种单通道ADC实现按键和旋钮的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1，使能ADC对按键电路产生的电压值进行采样和读取；S2，对所读取的电压与芯片内设置的电压范围阈值进行对比，根据对比结果判定用户输入行为，其中电压范围阈值包括旋钮输入电压阈值及多个按键对应的输入电压阈值；S3，根据步骤S2的判定结果执行相应的旋钮或按键的行为。

根据所述的单通道ADC实现按键和旋钮的方法，其中该方法还包括：判定用户为按键行为，包括根据电压产生时间判断用户按键时间，判断用户按键时间具体包括采集用户按下和释放按键的时间差。

根据所述的单通道ADC实现按键和旋钮的方法，其中该方法还包括：

当用户按键时间低于第一预设时间时，则将该次按键作为短按行为处理，并产生中断及执行后续判断；当用户按键时间高于第二预设时间时，则将该次按键作为异常行为处理，并产生中断；当用户按键时间处于第二预设时间与第一预设时间内，则将该次按键作为长按行为处理，并产生中断及执行后续判断。

根据所述的单通道ADC实现按键和旋钮的方法，其中该方法还包括通过两次ADC的采样值对旋钮的方向和角度进行判断。