在嵌入式系统中，按键是常用的人机交互接口，其硬件电路设计的质量直接关系着最终产品的使用，决定着用户对产品的第一印象，所以，决不可轻视按键设计在电路中的作用。下面介绍几种常用的按键设计电路及其特点。
一、引言随着微处理器的广泛应用，越来越多的仪器采用智能化的操作方式，微控制器已经广泛应用到各个领域中，为了使仪器的操作更简便，人机界面更友好，在现代仪器电路中经常采用液晶与按键的搭配方式作为人机接口。液晶不仅功耗低，而且提供的可视化信息丰富。所以采用液晶提供菜单与按键反馈相组合的方式为理想的人机交互方式。根据实际不同的设计，本文主要介绍了在嵌入式系统中按键的软、硬件设计及菜单和程序模式之间的关系。二、按键的软、硬件设计在嵌入式系统中，按键是常用的人机交互接口，其硬件电路设计的质量直接关系着最终产品的使用，决定着用户对产品的第一印象，所以，决不可轻视按键设计在电路中的作用。下面介绍几种常用的按键设计电路及其特点。1.端口按键一对一方式这种方式在所需按键较少的系统中经常采用，其典型电路图1所示。
图.1简单的按键接口
MAX6816-MAX6818分别为单、双、八通道的消抖按键芯片，并且具有ESD保护功能。使用该芯片改进电路后，不仅简化了软件的设计(可直接视端口电平改变为有效变化)，更提高了电路的抗干扰能力，使最终产品更容易通过EMC测试。2.矩阵式键盘设计在所需按键较多的系统中常采用矩阵式按键设计，该方式可大大节约端口的占用(N为偶数时，N个端口最多可控制(N/2)2个按键)，与一一对应的按键设计相比其主要缺点是扫描速度相对较慢。典型电路如图4所示。
图.4矩阵式键盘接口
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其控制端口分为A、B两组，A组用来驱动产生逐位送出的低电平信号，同时保持其它位为高电平。对A组的每位低电平信号都要在B组执行一次扫描。由电路特性可知，每个按键对应唯一的一组A、B组合，所以通过扫描可确定按键的位置。对矩阵式按键的扫描也要注意防抖问题，虽然矩阵式按键的扫描速度比一一对应的方式慢，但嵌入式系统运行在微秒甚至更低的数量级上，所以机械抖动问题依然要靠软件解决，在实际使用中也可根据需要由专用芯片改进设计。3.A/D采样式具有优先级的键盘编码设计很多的新型51单片机、ARM等微控制器都集成了A/D功能，而且往往A/D通道较多。所以在数字端口资源紧张而模拟端口资源充裕的情况下可考虑采用模拟通道作为部分按键的接口。该方法可在不增加成本的情况下，可有效的扩充按键资源，设计电路如图5所示，其中分压电阻的选取要特别注意，一定要保证在不同按键按下时，A/D端口的得到电压要有充分的间隙，并适当减小接地电阻阻值。由电路分析可知，这种按键组合具有优先权问题，KEY3的优先权最高，所以当KEY3按下时，KEY1、KEY2实际上被屏蔽了。
图.5A/D采样式优先权编码键盘接口
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