電視機經(jīng)典ADC按鍵電路實現(xiàn)方案

電視機的按鍵功能是用什么電路實現(xiàn)的呢？實踐出真知，咱們先從電視機里把這個按鍵電路找出來。

拿這臺海信電視機下手：

按鍵在背面，靠左邊：

放大了看，共7個實體按鍵：

拆開看內(nèi)部的電路，放平電視，開拆：

打開后蓋：

按鍵板從后殼拆了下來，發(fā)現(xiàn)按鍵板通過3根電線（圖中用藍(lán)紫色標(biāo)出的線）連接到液晶電視控制板：

按鍵板確實是只接了3根線：

還需要進(jìn)一步拆開：

拆開，拿出綠色的按鍵板：

按鍵板的背面：

現(xiàn)在算是把電路實物找出來了，只用了3根線就實現(xiàn)了7個按鍵。

一、電路原理

3根線實現(xiàn)7個按鍵，什么原理？

直接上電路原理圖！不同電視廠家的設(shè)計會有一點差異，但基本都是這個原理：

原理圖很簡單，“液晶電視控制板”上的主控芯片有ADC功能，用ADC偵測電壓的大小來判斷。

1、當(dāng)只按下開關(guān)SW1時，由于電阻R1和R3對3.3V進(jìn)行分壓，ADC偵測到的電壓為0.073V：

2、當(dāng)只按下開關(guān)SW2時，ADC偵測到的電壓為0.767V：

3、當(dāng)只按下開關(guān)SW3時，ADC偵測到的電壓為1.650V：

4、當(dāng)只按下開關(guān)SW4時，ADC偵測到的電壓為2.222V：

基于上述原理，只需2根信號線就可以實現(xiàn)4個按鍵的功能，見下圖：

①下圖右側(cè)的ADC信號線“MCU_ADC1”；

②下圖右側(cè)的地線“GND"。

再增加一個“MCU_ADC2"，就可以3根線實現(xiàn)8個按鍵，比這臺海信電視的7個按鍵還要多，見下圖：

①ADC信號線“MCU_ADC1”；

②地線“GND"；

③ADC信號線“MCU_ADC2”。

二、電路優(yōu)化

實際在工程應(yīng)用中，沒有這么簡單，還需要加入一些防護(hù)措施，以一組4個按鍵為例來說明。

1、首先加入防靜電措施?？梢杂?a target="_blank">TVS管來做靜電防護(hù)，見下圖的D1（圖中實際使用的是比TVS管更便宜的壓敏電阻，料號ICVL0518030FR）。靜電會被D1導(dǎo)到地：

2、這還不夠，再串接電阻R2，阻止靜電傳導(dǎo)到主控芯片：（由于ADC的輸入阻抗很高，R2對ADC電壓偵測的影響可以忽略不計）

3、最后加入小容量電容來消除按鍵的抖動，濾除高頻干擾：

最終電路見下圖，是經(jīng)過量產(chǎn)驗證的電路：

三、繼續(xù)進(jìn)階

以下的按鍵電路方案也是電視機上批量使用的方案，1個ADC搞定8個按鍵，參數(shù)可以照抄：

這個電路的巧妙之處在于，按鍵具有優(yōu)先級之分。假設(shè)按下了按鍵SW1，那么再按下SW2-SW8中的任何一個都是不起作用的，即SW1的優(yōu)先級最高，SW2次之，以此類推。

經(jīng)過前面的分析，這個電路相信大家一看就懂^-^

四、總結(jié)

這種ADC按鍵電路在電視機中大量使用，導(dǎo)致了一些問題：按鍵在磨損或氧化后可能會出現(xiàn)導(dǎo)通電阻變大，進(jìn)而導(dǎo)致ADC按鍵出現(xiàn)失靈、功能混亂的現(xiàn)象。

那為什么還在電視機中大量使用？

1、首先是可以節(jié)省電視機主控芯片的IO口；

2、其次是電視機的按鍵功能較少被使用，一般使用遙控器，問題相對不容易暴露；

3、最后是可以節(jié)省按鍵電路的成本？這個由于沒有仔細(xì)對比核算，不好下定論。但這種ADC按鍵電路多年來確實在電視機中大量使用，似乎已經(jīng)成為一種慣例，所以是因為慣例而沿用？歡迎大家討論！

審核編輯：黃飛