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一种LED显示与按键检测的复用处理电路.pdf

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一种 LED 显示 按键 检测 用处 电路
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摘要
申请专利号:

CN201710173585.0

申请日:

2017.03.22

公开号:

CN106683604A

公开日:

2017.05.17

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/00申请日:20170322|||公开
IPC分类号: G09G3/00; G09G3/32(2016.01)I; G01R31/327 主分类号: G09G3/00
申请人: 佛山市顺德区携创电机制造有限公司
发明人: 杨进科; 刘孟强; 王成效
地址: 528300 广东省佛山市顺德区大良飞鹅工业区
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 代理人:
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法律状态
申请(专利)号:

CN201710173585.0

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.06.09|||2017.05.17

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种LED显示与按键检测的复用处理电路,上拉电阻的一端与电源端相连,上拉电阻的另一端分别与按键一端、输入电阻的一端相连,按键的另一端与参考地相连,输入电阻的另一端与单片机端口相连;限流电阻的一端与单片机端口相连,限流电阻的另一端与三极管的集电极相连;三极管的基极连接基极电阻的一端,基极电阻的另一端与单片机端口相连;三极管的发射极连接显示器件的阳极,显示器件的阴极与参考地相连;下拉电阻的一端与三极管的基级相连,下拉电阻的另一端与参考地相连。用一个单片机端口复用处理LED显示与按键检测,可有效防止LED短路失效,或按键短路失效后对另一个复用功能的干涉,有效延长产品使用寿命。

权利要求书

1.一种LED显示与按键检测的复用处理电路,其特征在于,它包含上拉电阻(Ru)、输入
电阻(Ri)、限流电阻(Rc)、基级电阻(Rb)、按键(K1)、三极管(Q1)、显示器件(LED1)和单片机
端口(Port);其中,
所述的上拉电阻(Ru)的一端与电源端(Vcc)相连,上拉电阻(Ru)的另一端分别与按键
(K1)一端、输入电阻(Ri)的一端相连,按键(K1)的另一端与参考地(GND)相连,输入电阻
(Ri)的另一端与单片机端口(Port)相连;
所述的限流电阻(Rc)的一端与单片机端口(Port)相连,限流电阻(Rc)的另一端与三极
管(Q1)的集电极相连;
所述的三极管(Q1)的基极连接基极电阻(Rb)的一端,基极电阻(Rb)的另一端与单片机
端口(Port)相连;
所述的三极管(Q1)的发射极连接显示器件(LED1)的阳极,显示器件(LED1)的阴极与参
考地(GND)相连;
所述的下拉电阻(Rd)的一端与三极管(Q1)的基级相连,下拉电阻(Rd)的另一端与参考
地(GND)相连。
2.根据权利要求1所述的一种LED显示与按键检测的复用处理电路,其特征在于,所述
的电源端(Vcc)为微处理器常用的3.3V或单片机电源5V。
3.根据权利要求1所述的一种LED显示与按键检测的复用处理电路,其特征在于,所述
的上拉电阻(Ru)和输入电阻(Ri)的阻值在2K以上;限流电阻(Rc)的阻值在100-600?#32442;分?br />间。
4.根据权利要求1所述的一种LED显示与按键检测的复用处理电路,其特征在于,它的
原理为:按键检测模式:将单片机端口(Port)设定为输入模式,在无按键时,单片机端口
(Port)为高电平,当有按键(K1)按下或常按入时,单片机端口(Port)为低电平,很容易检测
到按键(K1);由于三极管(Q1)的基极分压低于0.7V,三极管(Q1)不能进入放大状态,显示器
件(LED1)不亮,排除?#23435;?#20142;;
LED显示模式:将单片机端口(Port)设定为输出高电平,三极管(Q1)导通,直接驱动显
示器件(LED1)亮;
当按键(K1)失效短路后,当单片机端口(Port)输出高电平时,输入电阻(Ri)阻值大于
显示器件(LED1)显示回路的阻值,显示器件(LED1)亮度显示正常;而当显示器件(LED1)失
效短路,或开路后,因三极管(Q1)的基极分压低于0.7V,不进入放大与饱和状态,不能拉低
单片机端口(Port),故不影响按键检测。

说明书

一种LED显示与按键检测的复用处理电路

技术领域

本发明涉及低电压的信号控制电路技术领域,具体涉及一种常用于小家电等领域
的LED显示与按键检测的复用处理电路。

背景技术

在现代电子产?#20998;校?#33258;动控制?#20302;常?#30005;子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面,
直流电机都得到了广泛的应用。人们所熟悉的?#23478;?#26426;、电唱机、录相机、电子计算机等,都不
能缺少直流电机。

在实际的直流电机控制电路中,常用三个LED来分别提示运行,保护,?#25910;?#31561;状况,
通过不同的LED?#20102;?#38271;短或个数组合来表示不同的工作与?#25910;?#20195;码。

经常因单片机资源有限,常需将LED显示与按键检测功能复用一个端口。单片机IO
端口的输出驱动能力,一般在4-20mA之间。?#26412;?#20026;3mm,Dmm的LED的驱动电流小于10mA,贴片
型的LED驱动电流小于4mA。

常见的电路如图1,并?#19994;?#25353;键短路失效后,会使显示错误,出现乱码。并且,多用
了一个端口Pb1。

使用图2电路,则按键失效后(如常短路),LED就也会显示错误,导致显示屏误报。
如果LED失效后(如短路),将导致按键失效。并且,三极管会进入微放大,LED微亮,影响视
觉。那么,产品寿命缩短,不能带病运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种用一个单片机端口复用处理LED显示与按键检测,可有
效防止LED短路失效,或按键短路失效后对另一个复用功能的干涉,有效延长产品使用寿命
的LED显示与按键检测的复用处理电路。

为?#31169;?#20915;背景技术所存在的问题,本发明是采用以下技术方案:一种LED显示与按
键检测的复用处理电路,它包含上拉电阻Ru、输入电阻Ri、限流电阻Rc、基级电阻Rb、按键
K1、三极管Q1、显示器件LED1和单片机端口Port;其中,

所述的上拉电阻Ru的一端与电源端Vcc相连,上拉电阻Ru的另一端分别与按键K1
一端、输入电阻Ri的一端相连,按键K1的另一端与参考地GND相连,输入电阻Ri的另一端与
单片机端口Port相连;

所述的限流电阻Rc的一端与单片机端口Port相连,限流电阻Rc的另一端与三极管
Q1的集电极相连;

所述的三极管Q1的基极连接基极电阻Rb的一端,基极电阻Rb的另一端与单片机端
口Port相连;

所述的三极管Q1的发射极连接显示器件LED1的阳极,显示器件LED1的阴极与参考
地GND相连;

所述的下拉电阻Rd的一端与三极管Q1的基级相连,下拉电阻Rd的另一端与参考地
GND相连。

作为本发明的进一步改进;所述的电源端Vcc为微处理器常用的3.3V或单片机电
源5V。

作为本发明的进一步改进;所述的上拉电阻Ru和输入电阻Ri的阻值在2K以上;限
流电阻Rc的阻值在100-600?#32442;分?#38388;。

采用上述技术方案后,本发明具有以下有益效果:

1、可有效防上复用一个检测端口Port上的按键,或LED?#26723;?#21518;,对另一个其它功能
的干扰;

2、按键坏后,LED显示继续工作;

3、LED坏后,按键检测继续有效;

4、可有效延长产品的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术一的电路原理图;

图2为现有技术二的电路原理图;

图3为本发明所提供的实施例的电路原理图;

图4为本发明所提供的实施例的简化原理图;

图5为本发明所提供的实施例三个组合使用的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施方式,对
本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明,并
不用于限定本发明。

请参阅图3,本具体实施方式采用以下技术方案:一种LED显示与按键检测的复用
处理电路,它包含上拉电阻Ru、输入电阻Ri、限流电阻Rc、基级电阻Rb、按键K1、三极管Q1、显
示器件LED1和单片机端口Port;其中,

所述的上拉电阻Ru的一端与电源端Vcc相连,上拉电阻Ru的另一端分别与按键K1
一端、输入电阻Ri的一端相连,按键K1的另一端与参考地GND相连,输入电阻Ri的另一端与
单片机端口Port相连;所述的限流电阻Rc的一端与单片机端口Port相连,限流电阻Rc的另
一端与三极管Q1的集电极相连;所述的三极管Q1的基极连接基极电阻Rb的一端,基极电阻
Rb的另一端与单片机端口Port相连;所述的三极管Q1的发射极连接显示器件LED1的阳极,
显示器件LED1的阴极与参考地GND相连;所述的下拉电阻Rd的一端与三极管Q1的基级相连,
下拉电阻Rd的另一端与参考地GND相连。

本发明的工作原理为:

按键检测模式:将单片机端口Port设定为输入模式,在无按键时,单片机端口Port
为高电平,当有按键K1按下或常按入时,单片机端口Port为低电平,很容易检测到按键K1。
由于三极管Q1的基极分压低于0.7V,三极管Q1不能进入放大状态,显示器件LED1不亮,排除
?#23435;?#20142;。

LED显示模式:将单片机端口Port设定为输出高电平,三极管Q1导通,直接驱动显
示器件LED1亮。

当按键K1失效短路后,当单片机端口Port输出高电平时,输入电阻Ri阻值大于显
示器件LED1显示回路的阻值,显示器件LED1亮度显示正常。而当显示器件LED1失效短路,或
开路后,因三极管Q1的基极分压低于0.7V,不进入放大与饱和状态,不能拉低单片机端口
Port,故不影响按键检测。

请参阅图4,图4为本发明的简化电路原理图。但会出现显示器件LED1暗亮的缺陷。
因电源电流通过电源端Vcc—上拉电阻Ru—输入电阻Ri—限流电阻Rc,给显示器件LED1供
电。

请参阅图5,图5为本发明的三个显示器件LED1与三个按键复用的电路原理,可见
比图1,减少了一个端口Pb1。

由此可见,本发明可有效防上复用一个检测端口Port上的按键,或LED?#26723;?#21518;,对
另一个其它功能的干扰;按键坏后,LED显示继续工作;LED坏后,按键检测继续有效;可有效
延长产品的使用寿命。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的?#38468;冢?#32780;且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论
从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。

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