本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種按鍵操作檢測電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)采用MCU定時器做單按鍵檢測功能。如圖1所示，MCU連接電路中的檢測點，當(dāng)按鍵按下時，檢測點為低電平，當(dāng)按鍵松開時，檢測點為高電平，通過MCU設(shè)置定時計數(shù)器來計算低電平的持續(xù)時間T0，當(dāng)T0小于1s時，識別為短按按鍵，MCU執(zhí)行開機(jī)操作；小T0大于1s小于3s，識別為長按按鍵，MCU執(zhí)行“音量加”或“音量減”等操作；當(dāng)T0大于10s，識別為超長按按鍵，MCU執(zhí)行復(fù)位操作。

由于電路完全依賴MCU的的操作，因為要通過此按鍵做開關(guān)機(jī)操作，需要計算按鍵按下時間，需要MCU內(nèi)部的定時計數(shù)器，而MCU內(nèi)部的定時計數(shù)器一般都是比較稀缺的資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種按鍵操作檢測電路，不占用MCU的定時計數(shù)器資源。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供一種按鍵操作檢測電路，包括電源端、按鍵、第一電容、第一比較器、第二比較器、第一基準(zhǔn)電壓電路、第二基準(zhǔn)電壓電路、充電電阻、放電電阻、短按控制信號輸出端和第一長按信號輸出端；

所述按鍵在按下時連通第一觸點和第二觸點；所述充電電阻的第一端連接所述電源端，所述充電電阻的第二端連接所述第一觸點，所述第二觸點連接所述第一電容的第一端；所述第一電容的第二端接地；所述放電電阻的第一端連接所述第一電容的第一端，所述放電電阻的第二端連接所述第一電容的第二端；

所述第一電容的第一端還連接所述第二比較器的一個輸入端，所述第二比較器的另一個輸入端連接所述第二基準(zhǔn)電壓電路的輸出端；所述第二比較器的輸出端連接所述第一長按信號輸出端；

所述第一基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓值小于所述第二基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓值。

實施本實用新型實施例，具有如下有益效果：

本實用新型實施例提供的按鍵操作檢測電路，利用電容的電壓不瞬變的特點完成按鍵長短的識別，具體地，當(dāng)按鍵按下時間比較短，電容充電時間比較短，電壓只能上升到第一基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值，則第一比較器輸出短按信號，通過短按信號輸出端輸出至MCU；當(dāng)按鍵按下時間比較長，電容充電時間比較長，電壓能上升到第二基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值，則第二比較器輸出第一長按信號，通過第一長按信號輸出端輸出至MCU。MCU僅需延遲判斷，如果短按信號消失仍未出現(xiàn)長按信號則執(zhí)行短按信號對應(yīng)的操作，如果短按信號一直持續(xù)到有長按信號出現(xiàn)，則根據(jù)長按信號執(zhí)行操作，無需使用計時器。

進(jìn)一步地，所述按鍵操作檢測電路還包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路；

所述第一開關(guān)電路包括第一輸入端、第一輸出端和第一控制端；所述第二開關(guān)電路包括第二輸入端、第二輸出端和第二控制端；

所述電源端連接所述第一輸入端，所述第一輸出端連接所述第二輸入端，所述第二輸出端連接所述第一比較器的供電端，所述第二輸出端還連接所述第二比較器的供電端；

所述第一長按信號輸出端連接所述第一控制端；所述第一電容的第一端還連接所述第二控制端。

在進(jìn)一步方案中，按鍵操作電路包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路受第一長按信號輸出端和第一電容上的電壓控制，通過設(shè)置第一開關(guān)電路常閉合，第二開關(guān)電路上電時閉合，相比現(xiàn)有技術(shù)需要MCU在關(guān)機(jī)狀態(tài)下仍有電，本實用新型可以做到低功耗，甚至0功耗。

進(jìn)一步地，所述按鍵操作檢測電路還包括第三比較器、第三基準(zhǔn)電壓電路和第二長按信號輸出端；

所述第一電容的第一端還連接所述第三比較器的一個輸入端，所述第三比較器的另一個輸入端連接所述第三基準(zhǔn)電壓電路的輸出端，所述第三比較器的輸出端連接所述第二長按信號輸出端；

所述第二輸出端還連接所述第三比較器的供電端；

所述第三基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓值大于所述第一基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓值且小于所述第二基準(zhǔn)電壓電路輸出的基準(zhǔn)電壓值。

在進(jìn)一步方案中，設(shè)置有第三比較器，對三種時長的按鍵按下信號進(jìn)行區(qū)分，其中，電容充電時間比較短，電壓只能上升到第一基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值時，第一比較器輸出短按信號；電容充電時間長至電壓可上升到第三基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值時，則第三比較器輸出第二長按信號；電容充電時間長至電壓可上升到第二基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值時，則第二比較器輸出第一長按信號。一般地，短按信號可執(zhí)行音量加減或播放暫停等單一功能，第二長按信號可執(zhí)行關(guān)機(jī)功能，第一長按信號可執(zhí)行復(fù)位功能，提高本實用新型的實用性。

進(jìn)一步地，所述第一電容的第一端還連接所述第二比較器的一個輸入端，所述第二比較器的另一個輸入端連接所述第二基準(zhǔn)電壓電路的輸出端，具體為：

所述第一電容的第一端連接所述第二比較器的反相輸入端，所述第二比較器的正相輸入端連接所述第二基準(zhǔn)電壓電路的輸出端；

所述第一開關(guān)電路還包括反相電路、第一P型MOS管；所述反相電路的輸入端連接所述第一控制端，所述反相電路的輸出端連接所述第一P型MOS管的柵極，所述第一P型MOS管的源極連接所述第一輸入端，所述第一P型MOS管的漏極連接所述第一輸出端。

進(jìn)一步地，所述反相電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、反相供電端和第一NPN三極管；

所述第一電阻的第一端連接所述反相電路的輸入端，所述第一電阻的第二端連接所述第一NPN三極管的基極，所述第一NPN三極管的集電極連接所述第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接所述反相供電端，所述反相供電端連接所述第一輸入端；所述第一NPN三極管的集電極還連接所述第三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端連接所述反相電路的輸出端；所述第一NPN三極管的發(fā)射極接地。

進(jìn)一步地，所述第二開關(guān)電路還包括開機(jī)使能端、第一二極管、第二二極管、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二NPN型三極管、第二P型MOS管；

所述開機(jī)使能端連接所述第一二極管的正極，所述第一二極管的負(fù)極連接所述第四電阻的第一端；所述第二控制端連接所述第二二極管的正極，所述第二二極管的負(fù)極連接所述第四電阻的第一端；

所述第四電阻的第二端連接所述第二NPN型三極管的基極，所述第二NPN三極管的集電極連接所述第五電阻的第一端，所述第五電阻的第二端連接所述第二輸入端；所述第二NPN三極管的集電極還連接所述第六電阻的第一端，所述第六電阻的第二端連接所述第二P型MOS管的柵極；所述第二P型MOS管的源極連接所述第二輸入端，所述第二P型MOS管的漏極連接所述第二輸出端。

進(jìn)一步地，其特征在于，所述按鍵操作檢測電路還包括外部MCU供電端；所述外部MCU供電端連接所述第二開關(guān)電路的第二輸出端。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的按鍵操作檢測電路的示意圖；

圖2是本實用新型提供的按鍵操作檢測電路的一個實施例的示意圖；

圖3是本實用新型提供的按鍵操作檢測電路的另一個實施例的示意圖；

圖4是按鍵操作檢測電路中的第一開關(guān)電路的一個實施例的示意圖；

圖5是按鍵操作檢測電路中的第二開關(guān)電路的一個實施例的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

參見圖2，是本實用新型提供的按鍵操作檢測電路的一個實施例的示意圖。

本實施例的按鍵操作檢測電路，包括電源端VCC、按鍵KEY、第一電容C1、第一比較器U1、第二比較器U2、第一基準(zhǔn)電壓電路11、第二基準(zhǔn)電壓電路12、短按控制信號輸出端OUT1和第一長按信號輸出端OUT2；

按鍵在按下時連通第一觸點1和第二觸點2；電源端VCC連接第一觸點1，第二觸點2連接第一電容C1的第一端KEY1；第一電容C1的第二端接地；

第一電容C1的第一端還連接第一比較器U1的一個輸入端，第一比較器U1的另一個輸入端連接第一基準(zhǔn)電壓電路11的輸出端；第一比較器U1的輸出端連接短按信號輸出端OUT1；

第一電容C1的第一端KEY1還連接第二比較器U2的一個輸入端，第二比較器U2的另一個輸入端連接第二基準(zhǔn)電壓電路12的輸出端；第二比較器U2的輸出端連接第一長按信號輸出端OUT2；

第一基準(zhǔn)電壓電路11輸出的基準(zhǔn)電壓值小于第二基準(zhǔn)電壓電路12輸出的基準(zhǔn)電壓值；

按鍵操作檢測電路還包括充電電阻R7；

電源端VCC連接第一觸點1，具體為：電源端VCC通過充電電阻R7連接第一觸點1；其中，充電電阻R7的第一端連接電源端VCC，充電電阻R7的第二端連接第一觸點1。

電阻R7是充電電阻，用于在按鍵按下后，給第一電容C1充電；

按鍵操作檢測電路還包括放電電阻，放電電阻的第一端連接第一電容的第一端，放電電阻的第二端連接第一電容的第二端。

放電電阻R8是放電電阻，用于在按鍵松開后，給第一電容C1放電。

本實施例提供的按鍵操作檢測電路，利用電容的電壓不瞬變的特點完成按鍵長短的識別，具體地，當(dāng)按鍵按下時間比較短，電容充電時間比較短，電壓只能上升到第一基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值，則第一比較器U1輸出短按信號；通過短按信號輸出端輸出至MCU；

具體地，短按信號可以是高電平，也可以是低電平，本實用新型不對此限定，若要使短按信號為高電平，可以將KEY1結(jié)點連接至第一比較器的正相輸入端，第一基準(zhǔn)電壓電路11的輸出端連接至第一比較器的反相輸入端；若要使短按信號為低電平，則將KEY1結(jié)點連接至第一比較器的反相輸入端，第一基準(zhǔn)電壓電路11的輸出端連接至第一比較器的正相輸入端；

當(dāng)按鍵按下時間比較長，電容充電時間比較長，電壓能上升到第二基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值，則第二比較器輸出第一長按信號，通過第一長按信號輸出端輸出至MCU(第一長按信號的電平高低設(shè)置與短按信號的電平高低設(shè)置相類似)。MCU僅需延遲判斷，如果短按信號消失仍未出現(xiàn)長按信號則執(zhí)行短按信號對應(yīng)的操作，如果短按信號一直持續(xù)到有長按信號出現(xiàn)，則根據(jù)長按信號執(zhí)行操作，無需使用計時器。

參見圖3，是本實用新型提供的按鍵操作檢測電路的另一個實施例的示意圖；

本實施例的按鍵操作檢測電路，包括電源端VCC、按鍵KEY、第一電容C1、第一比較器U1、第二比較器U2、第一基準(zhǔn)電壓電路11、第二基準(zhǔn)電壓電路12、充電電阻R7、放電電阻R8、短按控制信號輸出端OUT1和第一長按信號輸出端OUT2；

按鍵在按下時連通第一觸點1和第二觸點2；充電電阻R7的第一端連接電源端VCC，充電電阻R7的第二端連接第一觸點1，第二觸點2連接第一電容C1的第一端KEY1；第一電容C1的第二端接地；放電電阻R8的第一端連接第一電容C1的第一端，放電電阻R8的第二端連接第一電容C1的第二端；

第一電容C1的第一端還連接第一比較器U1的一個輸入端，第一比較器U1的另一個輸入端連接第一基準(zhǔn)電壓電路11的輸出端；第一比較器U1的輸出端連接短按信號輸出端OUT1；

第一電容C1的第一端KEY1還連接第二比較器U2的一個輸入端，第二比較器U2的另一個輸入端連接第二基準(zhǔn)電壓電路12的輸出端；第二比較器U2的輸出端連接第一長按信號輸出端OUT2；

第一基準(zhǔn)電壓電路11輸出的基準(zhǔn)電壓值小于第二基準(zhǔn)電壓電路12輸出的基準(zhǔn)電壓值。

按鍵操作檢測電路還包括第一開關(guān)電路L1和第二開關(guān)電路L2；

第一開關(guān)電路L1包括第一輸入端IN1、第一輸出端OUT11和第一控制端；第二開關(guān)電路L2包括第二輸入端IN2、第二輸出端OUT12和第二控制端；

所述電源端VCC連接所述第一輸入端IN1，所述第一輸出端OUT11連接所述第二輸入端IN2，所述第二輸出端OUT12連接所述第一比較器U1的供電端，所述第二輸出端OUT12還連接所述第二比較器U2的供電端；

所述第一長按信號輸出端OUT2連接所述第一控制端；所述第一電容C1的第一端KEY1還連接所述第二控制端。

按鍵操作電路包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路受第一長按信號輸出端和第一電容上的電壓控制，通過設(shè)置第一開關(guān)電路常閉合，第二開關(guān)電路上電時閉合，相比現(xiàn)有技術(shù)需要MCU在關(guān)機(jī)狀態(tài)下仍有電，本實用新型可以做到低功耗，甚至0功耗。

按鍵操作檢測電路還包括第三比較器U3、第三基準(zhǔn)電壓電路13和第二長按信號輸出端OUT3；

所述第一電容C1的第一端KEY1還連接所述第三比較器U3的一個輸入端，所述第三比較器U3的另一個輸入端連接所述第三基準(zhǔn)電壓電路13的輸出端，所述第三比較器U3的輸出端連接所述第二長按信號輸出端OUT3；

所述第二輸出端OUT12還連接所述第三比較器U3的供電端；

所述第三基準(zhǔn)電壓電路13輸出的基準(zhǔn)電壓值大于所述第一基準(zhǔn)電壓電路11輸出的基準(zhǔn)電壓值且小于所述第二基準(zhǔn)電壓電路12輸出的基準(zhǔn)電壓值。

本實施例設(shè)置有三個比較器，對三種時長的按鍵按下信號進(jìn)行區(qū)分，其中，電容充電時間比較短，電壓只能上升到第一基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值時，第一比較器輸出短按信號；電容充電時間長至電壓可上升到第三基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值時，則第三比較器輸出第二長按信號；電容充電時間長至電壓可上升到第二基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值時，則第二比較器輸出第一長按信號。一般地，短按信號可執(zhí)行音量加減或播放暫停等單一功能，第二長按信號可執(zhí)行關(guān)機(jī)功能，第一長按信號可執(zhí)行復(fù)位功能，提高本實用新型的實用性。短按信號和第二長按信號之間可以由MCU做延時判斷實現(xiàn)區(qū)分，當(dāng)識別有短按信號后，如果出現(xiàn)第二長按信號則執(zhí)行第二長按信號對應(yīng)的操作，如果短按信號消失而第二長按信號仍未出現(xiàn)則執(zhí)行短按信號對應(yīng)的操作，而第一長按信號輸出端可設(shè)置為復(fù)位功能，屬于非常規(guī)情況下使用，一旦第一長按信號出現(xiàn)則可斷開第一開關(guān)電路，斷掉系統(tǒng)供電，無需MCU作區(qū)分判斷。

進(jìn)一步地，所述按鍵操作檢測電路還包括外部MCU供電端VCC_M；所述外部MCU供電端VCC_M連接所述第二開關(guān)電路L2的第二輸出端OUT12。

本實施例，通過兩個開關(guān)電路為MCU和三個比較器供電，通過使開關(guān)電路在按鍵按下實現(xiàn)開機(jī)后常閉，按鍵長按關(guān)機(jī)或超長按復(fù)位后任意一個開關(guān)電路斷開，即可實現(xiàn)整個系統(tǒng)斷電。具體地，可設(shè)置KEY1結(jié)點通電后使系統(tǒng)上電，控制第二開關(guān)電路保持閉合，當(dāng)系統(tǒng)掉電時才斷開(系統(tǒng)掉電可由MCU輸出信號實現(xiàn))；同時第一開關(guān)電路在長按關(guān)機(jī)信號或超長按復(fù)位信號為指定電平時斷開，其余情況下保持閉合。通過這樣設(shè)置可以使系統(tǒng)在待機(jī)時實現(xiàn)低功耗，甚至0功耗。同時全部功能由模擬電路組成，可靠性高，不受程序影響。而現(xiàn)有技術(shù)依賴MCU的計時操作，當(dāng)MCU或MCU的電源死機(jī)時，超長按按鍵功能失效，只能通過拆機(jī)斷電解決。

下面通過圖4和圖5給出具體設(shè)置第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路的實施方式。

參見圖4，是按鍵操作檢測電路中的第一開關(guān)電路的一個實施例的示意圖；

第一開關(guān)電路還包括反相電路、第一P型MOS管；其中，反相電路可由以下方案實現(xiàn)：

反相電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、反相供電端、第一NPN三極管Q3以及反相電路的輸入端和輸出端；第一電阻R1的第一端連接所述反相電路的輸入端，所述第一電阻R1的第二端連接所述第一NPN三極管Q3的基極，所述第一NPN三極管Q3的集電極連接所述第二電阻R2的第一端，所述第二電阻R2的第二端連接所述反相供電端；所述第一NPN三極管Q3的集電極還連接所述第三電阻R3的第一端，所述第三電阻R3的第二端連接所述反相電路的輸出端；所述第一NPN三極管Q3的發(fā)射極接地；

所述反相供電端連接所述第一輸入端IN1；所述反相電路的輸入端連接所述第一控制端CTRL1，所述反相電路的輸出端連接所述第一P型MOS管Q1的柵極，所述第一P型MOS管Q1的源極連接所述第一輸入端IN1，所述第一P型MOS管Q1的漏極連接所述第一輸出端OUT11。

本實施例通過反相電路，使第一控制端CTRL1的信號為高電平時，拉低第一P型MOS管的柵極電壓，即實現(xiàn)第一開關(guān)電路閉合，使IN1和OUT11連通。而在CTRL1的信號為低電平時，第一開關(guān)電路斷開。由于要使第一開關(guān)電路在長按關(guān)機(jī)信號或超長按復(fù)位信號為指定電平時斷開，其余情況下保持閉合，而第一控制端CTRL1受超長按信號控制，即第一長按信號，因此第一長按信號需以低電平輸出，因此，KEY1結(jié)點應(yīng)連接至第二比較器的反相輸入端，即第一電容C1的第一端還連接所述第二比較器U2的一個輸入端，所述第二比較器U2的另一個輸入端連接所述第二基準(zhǔn)電壓電路12的輸出端，具體為：

所述第一電容C1的第一端連接所述第二比較器U2的反相輸入端，所述第二比較器U2的正相輸入端連接所述第二基準(zhǔn)電壓電路12的輸出端。

需要說明的是，本實施例采用低電平控制第一控制端CRTL1，在其他實施例中，也可以使用高電平控制CRTL1；采用高電平控制時，可選擇不使用反相電路控制Q1，也可以將Q1替換為高電平導(dǎo)通的開關(guān)管，或者以其他電路形式實現(xiàn)第一開關(guān)電路。

參見圖5，是按鍵操作檢測電路中的第二開關(guān)電路的一個實施例的示意圖。

所述第二開關(guān)電路還包括開機(jī)使能端CMD0、第一二極管D1、第二二極管D2、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第二NPN型三極管Q4、第二P型MOS管Q2；

所述開機(jī)使能端CMD0連接所述第一二極管D1的正極，所述第一二極管D1的負(fù)極連接所述第四電阻R4的第一端；所述第二控制端CTRL2連接所述第二二極管D2的正極，所述第二二極管D2的負(fù)極連接所述第四電阻R4的第一端；

所述第四電阻R4的第二端連接所述第二NPN型三極管Q4的基極，所述第二NPN三極管Q4的集電極連接所述第五電阻R5的第一端，所述第五電阻R5的第二端連接所述第二輸入端IN2；所述第二NPN三極管Q2的集電極還連接所述第六電阻R6的第一端，所述第六電阻R5的第二端連接所述第二P型MOS管Q2的柵極；所述第二P型MOS管Q2的源極連接所述第二輸入端IN2，所述第二P型MOS管Q2的漏極連接所述第二輸出端。

按鍵按下后，KEY結(jié)點的電壓為高電平，按鍵松開后，KEY結(jié)點的電壓為低電平，但由于開機(jī)后MCU會輸出開機(jī)使能信號CMD0持續(xù)拉高，因此Q6導(dǎo)通，Q4導(dǎo)通，第二開關(guān)電路閉合。在MCU識別到代表關(guān)機(jī)的第二長按信號后(具體地，MCU識別到短按信號時，不會立刻執(zhí)行短按信號，如果短按信號消失未出現(xiàn)長按信號則執(zhí)行短按信號，如果短按信號持續(xù)到長按信號出現(xiàn)，則執(zhí)行長按信號)，CMD0才置低，第二開關(guān)電路斷開。

通過上述第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路的設(shè)置，可實現(xiàn)在關(guān)機(jī)信號、超長按信號出現(xiàn)時，系統(tǒng)斷開供電，而在開機(jī)狀態(tài)下，若無長按信號和超長按信號，則系統(tǒng)一直保持供電，且無需計時器即能準(zhǔn)確識別短按信號、關(guān)機(jī)信號(第二長按信號)和超長按信號(第一長按信號)。

本實用新型實施例提供的按鍵操作檢測電路，利用電容的電壓不瞬變的特點完成按鍵長短的識別，具體地，當(dāng)按鍵按下時間比較短，電容充電時間比較短，電壓只能上升到第一基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值，則第一比較器輸出短按信號，通過短按信號輸出端輸出至MCU；當(dāng)按鍵按下時間比較長，電容充電時間比較長，電壓能上升到第二基準(zhǔn)電壓電路輸出的電壓值，則第二比較器輸出第一長按信號，通過第一長按信號輸出端輸出至MCU。MCU僅需延遲判斷，如果短按信號消失仍未出現(xiàn)長按信號則執(zhí)行短按信號對應(yīng)的操作，如果短按信號一直持續(xù)到有長按信號出現(xiàn)，則根據(jù)長按信號執(zhí)行操作，無需使用計時器。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也視為本實用新型的保護(hù)范圍。