采用ADC掃描實(shí)現(xiàn)一個(gè)IO上掛多個(gè)按鍵

有時(shí)候做設(shè)計(jì)時(shí)，我們會(huì)遇到外部按鍵比較多，IO口不夠用的情況。這時(shí)大部分人會(huì)考慮通過其它芯片擴(kuò)展IO，或者直接換一個(gè)IO口足夠的MCU。其實(shí)，還有個(gè)方法可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)IO上掛多個(gè)按鍵———即采用ADC掃描。

一、硬件及原理

電路圖如下：

當(dāng)沒有按鍵按下時(shí)，ADC的電壓為3.3V，由于不同按鍵對(duì)應(yīng)的分壓電阻不同，所以不同按鍵按下時(shí)，得到的ADC電壓也不同。通過采樣ADC的電壓即可判斷是哪個(gè)按鍵被按下。這種方式也支持組合按鍵。

設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算好每個(gè)按鍵的分壓電阻阻值，使每個(gè)按鍵的分壓值（包括組合按鍵）有較明顯區(qū)別，便于ADC區(qū)分。

上面這種方式為并聯(lián)式接法，還有一種串聯(lián)式接法：

這種方式與上面的原理一樣，但不同的是，這種方式不支持組合按鍵，且有按鍵優(yōu)先級(jí)之分，當(dāng)S8按下時(shí)下面的按鍵無效。即S8優(yōu)先級(jí)最高，S9次之，以此類推。

理論上，上述兩種方式都可以一個(gè)IO掛很多按鍵，但掛的越多，每個(gè)按鍵的分壓后的電壓就越接近，越不容易區(qū)分，導(dǎo)致誤判。所以如果按鍵太多，還是要分多個(gè)ADC端口來采樣。

另外，分壓電阻的選擇也要考慮ADC的輸入阻抗。有些MCU內(nèi)置ADC輸入阻抗較低，電阻選擇不合適可能導(dǎo)致采樣誤差較大。

二、消抖

上圖中并聯(lián)的10nF電容有利于消除一些高頻噪聲和抖動(dòng)，但最好在軟件上也做消抖處理。方式與普通按鍵類似，即多次采樣判斷。每次采樣間隔10ms左右即可。

審核編輯：湯梓紅