[发明专利]具有指示灯和按键端口复用的电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及指示灯和按键复用控制技术领域，尤其涉及一种具有指示灯和按键端口复用的电路及方法。

背景技术

在现有技术中，按键和指示灯可以使用有限个I/O接口复用在一起，通过分时控制指示灯和按键，达到独立工作互不干扰的目的，上述端口的复用方式普遍应用在各种小家电的控制面板上。但是，控制芯片的I/O接口数量有限，而指示灯和按键的数量却随着产品功能的要求在不断增长，这些都造成了芯片I/O接口资源的紧缺。若在上述的基础上还需扩展按键或指示灯，只能通过高成本增加芯片I/O接口的数量来实现。

例如现有技术中较成熟的一种电风扇控制系统，它包括了各种常见的控制功能，同时还集成了按键输入和指示灯输出控制等，一般是采用I/O接口复用的方式来合理利用芯片的I/O接口实现功能控制。假设它有12个指示灯需要驱动，同时还有6个按键，参照图1，在现有技术中一般采用9个I/O接口来实现上述指示灯和按键复用功能，在这9个I/O接口中一般需要3个I/O接口作为公共端口COM，4个I/O接口作为扫描端口SEG，还需要2个I/O接口作为单独的按键检测端口KEYIO。同时在每个公共端口COM与任意扫描端口SEG之间连接指示灯，并分别在4个扫描端口SEG和2个按键检测端口KEYIO上连接按键，按键的另一端通过电阻连接到固定电平V，图1中固定电平为地。其中，电阻用以维持指示灯两端电压差，使按键过程中对应公共端口和扫描端口之间存在有效压差，保证指示灯在按键过程中能正常显示。参照图2，该电路在工作过程中先对所有指示灯进行驱动控制，再进行按键扫描，以此实现多个指示灯和多个按键的控制端口复用。但是，上述技术方案如需再次扩展按键数目，往往需要增加额外的按键端口KEYIO，这样容易造成成本的增加，同时也会增加电路及PCB布板的复杂性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有指示灯和按键复用电路存在按键数量不易低成本扩展、I/O接口复用控制成效不高的上述问题，提供了一种I/O接口复用控制利用率高和实现按键数量低成本扩展的具有指示灯和按键端口复用的电路及指示灯和按键端口的复用方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种具有指示灯和按键端口复用的电路，包括I/O接口单元、指示灯显示单元、按键开关单元及用于保持指示灯两端电压差的电阻单元，I/O接口单元上设有多个用于驱动指示灯的I/O接口，I/O接口分为扫描端口和公共端口，指示灯显示单元上设有多个指示灯，按键开关单元上设有多个按键，指示灯连接在扫描端口和公共端口之间，所述指示灯显示单元为指示灯矩阵阵列，指示灯连接在公共端口与任意一个扫描端口之间，所述按键开关单元为阶梯状按键阵列，按键连接在任意两个I/O接口之间，所述电阻单元串联在指示灯显示单元与按键开关单元之间，电阻单元为连接在每个I/O接口与按键之间的电阻。

相比较于现有技术，本发明之具有指示灯和按键端口复用的电路，其扫描端口和公共端口均可复用按键控制，并通过扫描端口和公共端口与阶梯状按键阵列相连，使电路可以扩展出最多的按键数，实现多个功能控制；并在所有I/O接口之间增加了按键扫描控制，有效地利用了公共端口资源，合理优化了I/O接口单元的I/O接口布置，提高了I/O接口复用控制的利用率，以较低的成本实现了按键的扩展。

优选地，所述电阻单元中其中一个电阻的阻值为零。在保证任意按键按下时，两个按键之间的端口都至少有一个电阻来隔离，设置其中一个电阻为零，这样也节省了一个电阻，进一步优化了电路。配备电阻单元内合理的电阻值，用以维持与该电阻相连的指示灯两端电压差，使按键过程中对应公共端口和扫描端口之间存在有效压差，保证指示灯在按键过程中能正常显示。

优选地，所述按键开关单元还包括单排的按键阵列，按键一端与I/O接口相连，按键另一端连接有固定电平，单排的按键阵列顺次与阶梯状按键阵列相连。单排的按键阵列与阶梯状按键阵列的同时使用，可以在扫描端口和公共端口同时复用控制按键，最大程度的扩展了复用电路的按键数量，有利于产品控制功能上的低成本拓展。

优选地，所述扫描端口为3个，公共端口为4个，任意两个I/O接口之间均连接有按键。

优选地，所述扫描端口为3个，公共端口为4个，按键开关单元还包括连接在每个I/O接口与固定电平之间的按键。

本发明的另一种技术方案是：

一种指示灯和按键端口的复用方法，所述复用方法的实现基于具有指示灯和按键端口复用的电路，包括如下步骤：