CN201984301U

CN201984301U - 复用指示电路

Info

Publication number: CN201984301U
Application number: CN2010205016925U
Authority: CN
Inventors: 张作钦
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2020-08-20

Abstract

本实用新型提供一种复用指示电路，包括并联的两个导通方向相反的检测电路；所述并联的检测电路具有两个复用的引脚接口，每个引脚接口用于电信号的输入或输出。上述的技术方案由于将两个具有相反导通方向的检测电路并联在一起，可实现引脚接口的复用，在实现检测操作的同时，使用两个引脚接口作为检测接口，每个引脚接口连接一条线路；当N×M个复用指示电路连接在一起，只需要N+M条线路即可，减少了检测线路，同时提高了引脚接口的利用率。

Description

复用指示电路

技术领域

本实用新型涉及电路，特别是指一种指示线路是否闭合的复用指示电路。

背景技术

利用嵌入式微控制单元MCU实现的控制电路，为了降低设计成本、简化电路、提高电路的利用率，通常尽量实现MCU的一个引脚多种用途。

在具有MCU的控制电路中，MCU的引脚接口会用于连接按键和指示灯。对于不同的产品，按键和指示灯的数量可能很多。为了节省引脚接口，降低成本，常见有矩阵式的键盘和指示灯的复用指示电路，实现一定程度的引脚接口复用。

常见的引脚接口的复用指示电路采用图1的形式，图1中的指示电路，B1接口与A1接口之间串联电阻R1和发光二极管LED1，A1接口与C1接口之间串联二极管VD1和按键S1；在B1接口与A2接口之间串联电阻R3和发光二极管LED3，A2接口与C1接口之间串联二极管VD3和按键S3；在B2接口与A1接口之间串联电阻R2和发光二极管LED2，A1接口与C2接口之间串联二极管VD2和按键S2；在B2接口与A2接口之间串联电阻R4和发光二极管LED4，A2接口与C2接口之间串联二极管VD4和按键S4。

将图1中的指示电路和时序控制器连接，进行检测。例如：当B1、B2输出低电平，各个发光二极管LED1、LED2、LED3和LED4都截止，将A1、A2作为输出口，所以通过对C1、C2电平状态的检查，就可以判断出哪个按键被按下，当A1和C1均为高电平时，可检测出按键S1被按下，实现2×2按键矩阵的检测。当A1、A2作为输入口时，C1、C2要输出高电平，此时无论按键是否按下都无关，B1、B2输出的电平信号和A1、A2电平状态配合，就能确定哪个发光二极管发光，实现2×2指示灯矩阵。

通过图1中的复用指示电路可以得出，A1、A2引脚接口是完全复用的，但B1、B2、C1和C2引脚接口是专用的。以此方式实现N×N的按键和指示灯矩阵，至少需要N+N+N个引脚接口。

因此在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：采用图1中的按键和指示灯的复用指示电路，占用了较多的MCU引脚接口，降低了MCU引脚接口的利用率。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种复用指示电路，以解决上述的复用指示电路占用的引脚接口较多，降低了引脚接口利用率的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种复用指示电路，包括并联的两个导通方向相反的检测电路；所述并联的检测电路具有两个复用的引脚接口，每个引脚接口用于电信号的输入或输出。

上述的技术方案由于将两个具有相反导通方向的检测电路并联在一起，可实现引脚接口的复用，在实现检测操作的同时，使用两个引脚接口作为检测接口，每个引脚接口连接一条线路；当N×M个复用指示电路连接在一起，只需要N+M条线路即可，减少了检测线路，同时提高了引脚接口的利用率。

附图说明

图1是现有技术中的复用指示电路的结构图；

图2是实施例一的多个复用指示电路连接的结构图；

图3是实施例一中按键检测时图2简化的电路结构示意图；

图4是实施例一中的按键或发光二极管的检测时序图；

图5是实施例一中发光二极管检测时图2简化的电路结构示意图；

图6是实施例二的多个复用指示电路和微处理器连接的电路示意图；

图7是实施例二中的按键或发光二极管的检测时序图；

图8是二极管和灯泡的连接示意图。

具体实施方式

为清楚的说明本实用新型中的方案，下面给出优选地实施例并结合附图详细说明。

参见图2所示的一个实施例的示意图，在此实施例中，包括多个复用指示电路，每个复用指示电路包括：并联的两个导通方向相反的检测电路；并联的检测电路具有两个复用的引脚接口，每个引脚接口用于电信号的输入或输出。在此实施例中，两个引脚接口包括第一引脚接口和第二引脚接口，在两个引脚接口之间并联有两个检测电路，例如：在图2中，在两个引脚接口之间，分别并联有按键检测电路和发光指示检测电路，按键检测电路包括串联的二极管和按键，按键连接在二极管的负极侧，即按键S1和二极管VD1；发光指示检测电路包括串联的电阻和发光二极管，限流电阻连接在发光二极管的正极侧，即电阻R1和发光二极管LED1。该复用指示电路为多个时，可以将其连接在一起，如将多个复用指示电路的第一引脚接口并联在一条线路上，将多个复用指示电路的第二引脚接口并联在不同的另一条线路上，且线路的数量为2log₂X，其中，X为复用指示电路的数量。

图2中包括4个复用指示电路，及X为4，带入公式2log₂X，得出需要4条线路，包括A1、A2两条线路，B1、B2两条线路，形成2×2矩阵，在两条线路的交叉位置，连接一个复用指示电路，在四个交叉位置上将4个复用指示电路连接在一起。

使用图2中的复用指示电路时，可将复用指示电路连接在一起的各条线路分别连接控制电路。由控制电路对按键扫描操作，线路A1、A2所连接的各个复用指示电路的引脚接口作为输出口，电流由控制电路经线路A1、A2所连接的引脚接口输出，线路B1、B2所连接各个复用指示电路的引脚接口作为输入口，流回控制电路。基于电流从A口流向B口，四个发光二极管LED1至LED4都处于反向状态，由于其单向导电特性，相当于断开；串联在各个按键上的二极管VD1至VD4，允许有正向的电流流过而相当于短路，即简化为图3所示的电路结构。

控制电路在按键检测过程中，扫描的工作时序如图4所示：在一个扫描周期T内，控制电路内的微处理器先通过线路A1先发出高电平脉冲，再检查线路B1、B2是否随着变成了高电平；随后线路A1恢复为低电平，线路A2发出高电平，检查线路B1、B2哪个变成了高电平，这样一个个周期持续下去，就能把按键的情况准确地检测到。例如如果S2被按下，则在A1发出高电平期间B2有高电平被检测到，从而检测出哪个按键被按下。

指示灯先是操作时正好相反，线路B1、B2所连接复用指示电路的引脚接口作为输出口，输出控制电路发出的电信号，线路A1、A2所连接复用指示电路的引脚接口作为输入口，将复用指示电路的电信号输入至控制电路，电流从复用指示电路与线路B1、B2连接的引脚接口流向与其线路A1、A2连接的引脚接口。

此时，即便是有按键按下，由于二极管的反向截止特性，也不会影响矩阵上电流的流动，可以认为不存在，这时所有发光二极管具有了正向导通的可能，并且根据扫描情况确定哪些发光。此时简化后的电路如图5所示，扫描过程和上述按键扫描的过程相同，在此不一一赘述。

上述的实施例一中的复用指示电路的数量为X时，复用指示电路的数量为偶数个，需要2log₂X条线路，且为log₂X×log₂X矩阵形式，矩阵的线路的行数和列数相同。每个复用指示电路的第一引脚接口和第二引脚接口均为复用，通过对两个引脚接口的复用和检测，可实现对X个按键和X个指示灯的检测，从而判断出用户的相应操作。在实现同样检测操作的同时，仅仅使用2log₂X条线路，减少了线路，同时提高了引脚接口的利用率。

在上述的实施例二中，多个复用指示电路由2log₂X条线路连接，线路组成的矩阵形式为 log₂X×log₂X，如果线路的行数为N、列数为M，N、M为正整数，则线路组成的矩阵形式为N×M，且N＝M。当然，行数和列数可以根据需要任意增减，每个交叉点上的复用指示电路可以并联按键检测电路和发光指示检测电路，也可以并联的都是按键检测电路或发光指示检测电路，也可以不接复用指示电路，达到最大复合应用状态。每个复用指示电路所并联的电路中的二极管的导通方向不同，从而满足引脚接口的复用。对于N×M的矩阵，只需要N+M条线路，即可实现N×M个按键或指示灯的检测。在实现同样检测操作的同时，减少了线路，同时提高了引脚接口的利用率。

上述实施例一中的控制电路，可以采用微控制单元MCU实现，也称为微处理器。下面通过实施例二进行说明，参见图6所示的实施例二中多个复用指示电路与微处理器N1连接的结构图，多个复用指示电路可用于用于音频功率放大器的指示。采用16个复用指示电路，共有24个发光二极管作为指示灯，还有8个按键，用4×4矩阵实现，仅用微处理器N1的8个端口，其中4条线连接在N1的P1.0-P1.3端口，另外4条接在N1的P1.4-P1.7端口。在这24个发光管中，VD1用于待机指示，LED2-LED5用于指示模拟LR、SPDIF、MP3播放器、话筒的输入状态，LED6-LED10用于指示音乐、语音、影院、爵士、古典的声音模式，LED11用于指示超重低音打开状态，LED12用于指示环绕声打开状态，LED13-LED18用于指示左声道的声音大小，LED19-LED24用于指示右声道的声音大小。在8个按键中，S1用于待机控制，S2用于静音控制，S3用于输入信号源选择，S4用于声音模式切换，S5用于音量减小，S6用于音量加大，S7用于重低音开关，S8用于环绕声开关。

以上完全复用的引脚接口，都可以在扫描时准确地判断按键按下位置和所显示的指示灯的具体位置，实现准确的控制。

微处理器N1的引脚接口P1.0-P1.3作为输出，引脚接口P1.4-P1.7作为输入时，LED1-LED16具备了导通的条件，如果有合适的电平，就可以发光。以LED10发光为例，阐述其工作过程，见图7所示的时序图。在P1.0输出高电平时，P1.4-P1.7均呈现出高阻抗状态，LED1、LED5、LED9、LED13都没有电流流过，都不能点亮；在P1.1输出高电平时，P1.6变成低电平，处于这两点之间的LED10具备正向导通条件，经电阻R10限流后，电流使得LED10发光。其余二极管因负极连接的端口是高阻抗状态而不能有电流。在P1.2、P1.3输出高电平时，所连接的发光管也因为负极的高阻抗而不能点亮。

微处理器N1的引脚接口P1.4-P1.7作为输出口时，在扫描按键S1-S8时，作为输入口的P1.0-P1.3要完全处于电平检测状态，根据扫描结果判断哪个按键被按下，在扫描发光二极管LED17-LED24时，P1.0-P1.3要根据哪些指示灯要亮的情况，适时地配合输出高阻抗状态阻止电流流过或者输出低电平让电流流过发光二极管来发光。当然这24个发光管，可以通过微处理器的时序控制，实现任意多个亮或灭，指示出音频功率放大器的各种工作状态。

上述的实施例中，采用二极管或发光二极管作为单向电流电压控制器件，但并不局限于此，可实现类似功能的单个或者组合器件都可以，例如发光二极管可以采用图8所示用二极管和灯泡来实现。此时发光指示检测电路中二极管、灯泡和电阻的连接为：限流电阻连接在二极管的正极侧，灯泡连接在二极管的负极侧。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种复用指示电路，其特征在于，包括并联的两个导通方向相反的检测电路；所述并联的检测电路具有两个复用的引脚接口，每个引脚接口用于电信号的输入或输出。

2.根据权利要求1所述的复用指示电路，其特征在于，所述两个导通方向相反的检测电路为：两个分别串联有的二极管的检测电路，且两个检测电路的二极管导通方向相反。

3.根据权利要求2所述的复用指示电路，其特征在于，所述检测电路为按键检测电路或发光指示检测电路；

所述按键检测电路包括串联连接的二极管和按键开关；

所述发光指示检测电路包括串联连接的发光二极管和限流电阻，或串联连接的二极管、灯泡和限流电阻。

4.根据权利要求1所述的复用指示电路，其特征在于，所述复用指示电路的数量为偶数个，所述各个复用指示电路组成矩阵形式的连接。

5.根据权利要求4所述的复用指示电路，其特征在于，所述矩阵形式的连接包括：

所述各个复用指示电路连接在N×M条线路的各个交叉点位置，所述N、M为正整数。

6.根据权利要求5所述的复用指示电路，其特征在于，所述复用指示电路与线路交叉点的连接包括：

所述引脚接口包括第一引脚接口和第二引脚接口；

所述线路交叉点包括N条线路中的一条线路和M条线路中的一条线路组成的交叉点，其中一条线路连接所述第一引脚接口，另一条线路连接所述第二引脚接口。

7.根据权利要求5所述的复用指示电路，其特征在于，所述线路数量N＝M。

8.根据权利要求1所述的复用指示电路，其特征在于，所述两个引脚接口分别与具有按照时序输入或输出所述电信号的微处理器相连接。

9.根据权利要求3所述的复用指示电路，其特征在于，所述按键检测电路中二极管和按键开关的连接为：所述按键开关连接在所述二极管的负极侧。

10.根据权利要求3所述的复用指示电路，其特征在于，所述发光指示检测电路中发光二极管和限流电阻的连接为：所述限流电阻连接在所述发光二极管的正极侧；

所述发光指示检测电路中二极管、灯泡和限流电阻的连接为：所述限流电阻连接在所述二极管的正极侧，所述灯泡连接在所述二极管的负极侧。