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  • 以前GPIO上接的电路都是低电平触发的那种,新画了个板子有一个按键设计的是高电平触发,结果IO口设置成上拉输入后,怎么读都不正确,按键电路如图1。无奈只能去调试一下,发现当设置为上拉输入后,其ODR(GPIO输出...
  • 这一款6位输入的触摸控制器,灵敏度度可调亲测可用
  • 脉冲按键拨号电路的功能是,当按下0~9每一个键时,脉冲产生电路将产生一组串行序列码,同时动态显示电路显示出所按键的数值。 本资源包括基本技术指标和...有疑问或者详细搞清楚设计逻辑的可以就电路设计做进一步指导
  • 基于AD的电容触摸按键电路设计,适用于带AD的单片机,性能基本能满足用户需要
  • 按键电路设计

    千次阅读 2016-12-05 12:00:15
    http://www.ndiy.cn/thread-20307-1-1.html
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  • 按键是仪器仪表中普遍采用的人机输入接口电路。在按键电路中必须考虑对按键的抖动进行软件消抖和硬件消抖。
  • [电路设计]按键方案

    千次阅读 2020-09-06 02:13:04
    [电路设计]按键方案 本文记录和介绍几种按键解决方案,包括普通按键按键编码电路、ADC按键的工作原理。 1、普通按键 一般使用的按键原理图如下图所示,由按键、上拉电阻和消抖滤波电容组成。按键断开时KeyIin1...

    [电路设计]按键方案

    本文记录和介绍几种按键解决方案,包括普通按键、按键编码电路、ADC按键的工作原理。


    1、普通按键

    一般使用的按键原理图如下图所示,由按键、上拉电阻和消抖滤波电容组成。按键断开时 K e y I i n 1 KeyIin1 KeyIin1处电压被上拉到+5V,当按键闭合时把 K e y I i n 1 KeyIin1 KeyIin1电压拉到0V,与按键并联的电容起到滤除按键按下与弹起时的高频信号。
    按键消抖电路

    2、74HC148编码器按键

    当需要使用多个按键输入并且需要按键中断信号时可以考虑使用74HC148(8-3编码器)构成的按键电路,这种电路可以减少按键所占用的I/O口和提供一个中断触发信号。
    74HC148可以工作在3.3V的电压下,能与一些3.3V的单片机或者处理器直接相连,74HC148的真值表如下图所示。
    74ls148真值表
    在正确配置使能信号后,0-7号管脚有任意一个管脚出现低电平,A0\A1\A2会输出对应的编码组合,同时GS拉低。GS可以用作中断信号,在中断服务函数中读取A0/A1/A2的值,查表可以知道是哪个按键被按下。
    74HC148构成的按键电路图如下图所示,由于74HC148是具有优先级的编码器,所以未使用的管脚最好通过上拉电阻接到VCC。
    编码按键

    3、ADC按键

    在引脚资源紧张,同时MCU又具备ADC的应用中,可以考虑使用ADC按键,其电路组成如下图所示。
    ADC按键
    当某个按键按下时,按键对应的电阻与R36串联构成分压电路,C12作为滤波电容,滤除干扰信号,提高ADC检测的稳定性。ADC采集R36上的电压,可以使用查表或者计算的方式得到被按下按键的序号。这种方案优点是只需要一个ADC管脚即可识别多个按键的动作,还可以检测多个按键同时按下的动作,对ADC的精度也没有很高的要求;缺点是不能提供中断触发信号。在分压电阻取值时应当注意不同按键按下时对应的电压差不能小于ADC的检测精度,否则无法识别到底是哪个按键按下。
    另外,ADC检测到的值并不是精确稳定的,而是会在某个电压范围内抖动,在编写程序时可以采用判断电压范围的方式来避免误判。

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  • 单片机复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。...独立式按键电路图 4条输入线接到单片机的IO口上,当按键K1按下时,+5V通过电阻R1然后再
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  • 这里提出用VHDL语言编程的有限状态机的设计方法来实现按键的消抖,经仿真分析和实现,这种方法设计的消抖电路能够很好地实现电路功能,进行快速按键时都能保证每按做的响应,且性能稳定。  1 按键抖动产生原因分析...
  • 本文为单片机按键实现开关机设计电路图,下面一起来学习一下
  • 按键开关电路方案设计

    千次阅读 2020-10-19 13:23:43
    单片机控制按键开关机电路 独立按键开关机电路 1、单片机控制按键开关机电路 1.1、简约版 图中Ctr和Key接单片机管脚,作用如下: Ctr作为开关控制用 Key作为按键检测用 操作流程: 开启:按下按键,Q1导通,...

    最近做个基于STM32脑波检测的项目,甲方爸爸要求使用按键进行开关机。在网上查了一些资料,找到了很多案例分享,在此进行总结。
    主要分为以下两部分:

    1. 单片机控制按键开关机电路
    2. 独立按键开关机电路

    1、单片机控制按键开关机电路

    1.1、简约版

    图中Ctr和Key接单片机管脚,作用如下:

    1. Ctr作为开关控制用
    2. Key作为按键检测用

    操作流程:

    1. 开机:按下按键,Q1导通,单片机上电,控制Ctr为低电平,保持Q1导通。
    2. 关机:再按下按键,单片机控制Ctr为高电平,此时松开按键Q1截至,单片机停电。

    如图:
    简约版

    优缺点分析:

    1. 优点:电路简单,元器件比较少。
    2. 缺点:在停机状态下单片机的IO口依旧带电,正常使用没问题,但是不是很规范,会有不可预料的风险。

    适用范围:此电路适合手持设备使用,开关方便,停机状态几乎不耗电。

    1.2、复杂版

    操作流程:

    1. 开启:按下开关后,Q1的B通过二极管和开关构成回路,Q1导通,导通后系统开启,系统执行初始化之后,MCU开启控制POWER_CTR输出1,检测POWER_CTR经过一段延时后进入关机检测。
    2. 关机:检测POWER_OFF是否被按下,若开关按下POWER_OFF为0,则POWER_CTR输出0 ,然后Q2截止,按键被释放后,Q1因b极没有电流而截止于是关闭

    如图:
    复杂版

    优缺点分析:

    1. 优点:性能比较稳定,在关机状态下不耗电。
    2. 缺点:元器件比较多,成本较高。

    适用范围:此电路适合电池设备。

    2、独立按键开关机

    2.1、按键开关机电路方案

    此电路属于经典电路:
    方案一

    此电路可以应用于很宽的电压范围(4.5V ~ 40V,最大19A的电流),R5为可选,当输入电压小于20V时可短接;输入电压大于20V时建议接上,R5的取值应满足与R1的分压使MOS管V1的GS电压大于-20V小于-5V(在V2导通时),尽量使V1的GS电压在-10V~-20V之间以使V1输出大电流。

    1. 按钮按下前,V2的GS电压(即C1电压)为零,V2截止,V1的GS电压为0,V1截止无输出;
    2. 当按下S1,C1充电,V2的GS电压上升至约3V时V2导通并迅速饱和,V1的GS电压小于-4V,V1饱和导通,Vout有输出,发光管亮(此时应放开按钮)C1通过R2、R3继续充电,V1、V2状态被锁定;
    3. 当再次按下按钮时,由于V2处于饱和导通状态,漏极电压约为0V,C1通过R3放电,放至约3V时,V2截止,V1栅源电压大于-4V,V1截止,Vout无输出,发光管灭(放开按钮),C1通过R2、R3及外电路继续放电,V1、V2维持截止状态。

    注:S1使Vout打开或关闭后应放开按钮,不然会形成开关振荡。

    上述三种方案亲测好用!

    结束

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  • 本文介绍的是PIC单片机人机接口模块独立式按键电路设计
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  • 希望对大家有帮助,描述了电容式触摸按键的原理及实现过程
  • 电容式触摸按键设计

    万次阅读 多人点赞 2019-07-27 22:36:54
    本篇文章就简单介绍下电容式按键得原理以及PCB设计注意事项。 原理 电容式触摸感应是通过测量面板和环境电容变化来检测是否有触摸时间发生。人体手指触摸时,会存在一定电容,构成了电容板的一极,电容的另一极是PCB...

    电容式触摸按键已经广泛应用在家用电器、消费电子市场,其主要优势有:

    • 无机械装置,使用寿命长
    • 非接触式感应,面板不需要开孔
    • 产品更加美观简洁
    • 防水可以做到很好

    本篇文章就简单介绍下电容式按键得原理以及PCB设计注意事项。

    原理

    电容式触摸感应是通过测量面板和环境电容变化来检测是否有触摸时间发生。人体手指触摸时,会存在一定电容,构成了电容板的一极,电容的另一极是PCB板铜皮,两级之间添加介质使得变成一个电容器,如下图所示:

    在这里插入图片描述

    触摸传感器电路可以测量触摸引脚上路径的总电容,当路径上总电容变化量超过阈值,会判定为“手指触摸”。下图是电路板路径上电容分布:

    在这里插入图片描述

    电容组成说明
    C g r o u n g C_{groung} Cgroung触摸参考地和大地之间的电容
    C c o m p o n e t C_{componet} Ccomponet芯片内部寄生电容
    C t r a c e C_{trace} Ctrace走线与电路参考地的电容
    C e l e c t r o d e C_{electrode} Celectrode触摸电极与电路参考地电容
    C t o u c h C_{touch} Ctouch手指与触摸电极形成的相对于大地的电容

    触摸传感器的读取数值是上表所有电容共同作用的结果,其中 C c o m p o n e t C_{componet} Ccomponet C t r a c e C_{trace} Ctrace C e l e c t r o d e C_{electrode} Celectrode通常被称为寄生电容 C p C_p Cp(即未发生触摸动作时的电容) C t o u c h C_{touch} Ctouch是发生触摸动作时的电容。当寄生电容 C p C_p Cp越小, C t o u c h C_{touch} Ctouch越大时,触摸动作越容易被系统检测到,即灵敏度就越高。

    结论:做电容式触摸按键时,最重要的设计就是降低寄生电容 C p C_p Cp,同时提高触摸电容 C t o u c h C_{touch} Ctouch

    减少寄生电容 C p C_p Cp的方法:

    1. 减少走线长度
    2. 优化PCB布局

    增大触摸电容 C t o u c h C_{touch} Ctouch的方法:

    1. 减少电路板与面板即覆盖层的厚度
    2. 覆盖层与电容紧密贴合,选择介电常数大的覆盖层
    3. 增大触摸电极面积

    覆盖层的选择

    电容板容性计算公式为:

    C t o u c h = ε ∗ S 4 ∗ π ∗ k ∗ d C_{touch}=\frac{ε*S}{4*π*k*d} Ctouch=4πkdεS

    ε:覆盖层的介电常数
    S:为手指接触覆盖层与触摸电极的映射面积
    k:静电力常量
    d:覆盖层厚度

    不同材料的介电常数:

    空气的介电常数是最低的,需要使用介电系数高一点的材料保证高灵敏度。

    在这里插入图片描述

    覆盖层安装时需要注意:当紧贴覆盖层安装时,可以使用绝缘的粘合剂进行粘接,去除间隙,保证稳定。当有距离时,可以使用金属弹簧连接,弹簧应保持形变。


    PCB设计要求

    寄生电容的影响因素:走线长度>触摸电极周围铺地>走线离地间隔>过孔数>走线宽度

    电路板厚度建议是0.5mm-1.6mm,如果板厚小于1mm,应减少反面铺地。

    走线要求:

    • 走线长度不应超过300mm
    • 走线宽度(W)不应大于0.18mm(7mil)
    • 走线夹角(R)不应小于90°
    • 走线离地间隙(S)应在0.5mm-1mm
    • 触摸电极离地间隙应在1mm-2mm
    • 触摸电极直径(D)应在8mm-15mm
    • 走线不应与高频有干扰线并列使用
    • 触摸电极和走线应被栅格地围绕

    在这里插入图片描述

    铺地处理

    • 使用栅格地是增强抗干扰能力并保证高灵敏度的折中选择
    • 触摸电极周围使用栅格地,背面无干扰不应铺地
    • 铺地应距离电极1mm
    • 栅格地通面积不超过总面积的40%,可以设置5mil线宽,50mil间距
    • 触摸电极与走线周围10mm范围内不应有实心地

    在这里插入图片描述

    按键焊盘形状

    • 最佳形状是圆形,也可以是圆角的矩形焊盘。因为尖点会集中电磁场,应该避免。
    • 按键直径在8mm-15mm之间,典型值为12mm.如果覆盖层较厚,可以选用直径较大的电极
    • 两个按键相邻间距应保证5mm以上,避免互相影响

    滑条/滚轮时设计

    将多个触摸按键组合在一起即形成了滑条,配合软件可以检测手持滑动方向和位置,滑条可以是直线排列也可以是圆形排列。

    在这里插入图片描述

    人的手指直径大约9mm,建议滑条宽度(W)为8mm,滑条间距0.5mm。手指在滑条划动时,相邻两个电极的变化相反,信号变强的电极是手指即将到达的位置,信号减弱的电极是手指即将离开的电极位置。所以相邻两个触摸电极距离不应过大,否则无法计算手指准确到达位置。

    在这里插入图片描述

    参数最小值最大值建议值
    宽度(W)4-8
    高度(H)81512
    间距(A)0.520.5
    间栅格地距离(S)12覆盖层厚度

    触摸弹簧设计

    许多使用弹簧连接电极与覆盖层,选择弹簧时应注意:

    • 弹簧安装高度应大于5mm
    • 弹簧直径不应小于10mm
    • 弹簧灵敏度性能带金属片形>喇叭形>直筒形
    • 相邻弹簧按键距离不应小于10mm
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  • 【例】 设计一个能产生数字0~9的“虚拟式”按键输入电路的VHDL程序,并使用MAX+pl1s Ⅱ进行仿真。  仿真结杲如图所示。  如图 “虚拟式”按键输入电路XNAJSR的仿真图 欢迎转载,信息来自维库电子市场网...
  • 按键——在嵌入式系统应用里,占有非常重要的地位。按键——也是用户交互系统里最重要的一个部分。虽然,目前大行其道的触摸屏,电容屏吞噬了大壁江山,但是按键依然不可替代...于是,我们就来看看按键是如何设计的吧!
  • 单片机按键设计的四个方案

    万次阅读 2018-03-10 20:51:35
    在单片机系统里,按键是常见的输入设备,在本文将介绍几种按键硬件、软件设计方面的技巧。一般的在按键设计上,一般有四种方案:一是GPIO口直接检测单个按键,如图1.1所示;二是按键较多则使用矩阵键盘,如图1.2所...
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