单片机用一个I/O采集多个按键信号

使用模数转换(ADC)的特点就可以实现单片机用一个I/O采集多个按键信号。

一、单片机的I/O口检测按键简说

我们知道，一般情况下单片机的一个I/O口作为普通I/O口的话，只能检测识别一个按键。

日常设计中，如果碰到按键数量较多的话，会采用行列式键盘，例如最常见的4X4矩阵键盘，这样可以实现用8个I/O口检测16个按键。

还有就是键盘接口，典型的是我们计算机上用的键盘，其采用PS/2接口，现在一般计算机上用的是USB接口的键盘。

另外还有使用串口或者IIC、SPI接口的键盘芯片，这些使用常见的串口、IIC、SPI通信协议实现。

但是这些都一个以上的I/O口，不是真正的用多个按键。

那么有没有更简单的办法，使用更少的I/O口资源检测更多的按键呢?

二、基于模数转换的AD键盘

我们知道按键检测实际上是检测连接按键的端口的高低电平值，在单个I/O口检测单个按键时，只是简单的判断连接按键的端口的电平是高电平(+5V)还是低电平(0V)。那么是否可以通过电平的微小变化来检测按键是否被按下呢?

下图为一个A/D键盘的原理图，从图中可以看出，当不同的按键被按下时，ADC端点处的电压不同，通过判断不同的电压值就可以判断出是那个按键被按下。

对于具有AD转换功能的单片机来说，直接接到一个AD通道即可。对于没有AD转换功能的单片机，可采用一个AD转换模块。

对于这种按键，有以下缺点：

1、对于同一点处的电压值，A/D多次采样的结果不可能完全相同。

2)、电阻的误差。电阻值由于电阻的精度和环境温度的原因，误差较大，所以A/D键盘各个按键点的分压不准确。

3)、为尽量减少误差，可以采取增加电阻精度、增加温度补偿等方法，另外在软件处理时候要注意消除按键抖动等因素，还要对实际转换值和标准值给出误差补偿。

4)、如果按键按下，经过A/D转换，若实际转换值在允许误差范围之内(需要实际测量各点电压，并计算各点电压平均值)，则认为按键按下，否则程序不响应。

5)、实际试验过程中，还要考虑电阻的累积误差，选用精度越高的电阻，可分辨的按键数目越多。

审核编辑：汤梓红