LED灯控制和按键输入分时复用电路制造技术

利用同一端子进行LED灯控制和按键输入的分时复用电路以及控制方法，从控制信号输入端子输入的输入输出端子分时复用控制的周期性控制信号；该周期性控制信号包括LED灯控制时间段（T1）和按键信号输入检测时间段（T2）；在LED灯控制时间段（T1）内，电路依据照明控制信号控制LED灯开关；在按键信号输入检测时间段（T2）内，电路将外部按键输入转换为按键按键输出信号；该电路仅包括一个开关MOS管两个电流源和一个电流镜，结构简单，无需设置比较器和参考电压，以极低的成本地实现了一个端子的分时复用功能。

LED lamp control and key input time division multiplexing circuit

LED light control and use the same key input terminal time division multiplexing circuit and control method, the control signal from the periodic time multiplexing control input and output terminals of the control signal input terminal of the input; the periodic control signal including LED lamp control time (T1) and a key signal input detection time (T2) in the period of time; LED lamp control circuit (T1), according to the control signal to control the lighting LED lamp switch; the key signal input detection time (T2), circuit of the external input keys into the key button output signal; the circuit only includes a switch tube MOS two current source and a current mirror and has the advantages of simple structure, without setting a comparator and a voltage reference, at very low cost to achieve a terminal multiplexing function.

【技术实现步骤摘要】
LED灯控制和按键输入分时复用电路
本技术涉及LED灯控制和按键输入电路和装置，尤其LED灯控制和按键输入共用一个端口的分时复用电路。
技术介绍
现有技术中，在电路中要做按键检测电路，用于外部按键信息的输入，用于例如实现芯片功能的选择。现有技术中，在电路中要做LED照明控制电路，用于控制外部LED灯的开关控制，通常需要一个输出端口进行LED控制信号的输出。随着集成电路的迅猛发展，集成电路其中一部分朝着更少管脚，更多功能和更小体积和更小成本的方向发展。由于管脚数量或芯片空间的局限，同一管脚有时候不仅仅用于外部按键信息的输入，同时也需要该管脚能同时进行外部LED灯的照明控制。如果一个管脚合复用同时实现按键检测也能实现LED灯照明控制，就能节省一个管脚，降低芯片的封装成本。现有技术中的按键与LED灯分时复用电路结构复杂，使用器件很多，使得芯片的成本高。图1为现有技术中的按键与LED灯分时复用电路，其中VRef1与VRef2为基准电压，VRef1的电压值大于VRef2的电压值。分时复用控制信号的一个周期划分为按键检测时间段和照明驱动时间段。在按键检测时间段时，PMOS管P1截止，PMOS管P2开启;如果按键没有按下，KEY脚的电压为VRef1高于VRef2，设置VRef1电压值要比照明LED灯的导通压降低，照明LED灯是灭的；如果按键按下，PMOS管P2与电阻R4分压，使得KEY脚的电压低于VRef2，同时KEY脚的电压也低于照明LED灯的导通压降低，照明LED灯也是灭的。因此可以通过比较器的比较按键输入端的电压和参考电压VRef2大小的关系来判断是否有按键按下。在照明驱动时，PMOS管P2截止，如果照明LED工作，PMOS管P1开启，PMOS管P1的源极接电源VCC，电源VCC给照明LED灯供电，VCC电压要比照明LED灯的导通压降高，使照明LED灯亮；如果照明关闭，PMOS管P1截止，无论按键是否按下，照明LED灯都是灭的。由于人眼的视觉频率小于24Hz，周期频率远大于24Hz，看到照明LED灯的亮度就是连续的。名词解释：LED是lightemittingdiode的缩写，中文含义为发光二极管；NMOS是Negativechannel-Metal-Oxide-Semiconductor的缩写，即N型金属氧化物半导体；PMOS是Positivechannel-Metal-Oxide-Semiconductor的缩写，即P型金属氧化物半导体。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种利用同一端子进行LED灯控制和按键输入的分时复用电路。解决上述技术问题采用的技术方案是：一种利用同一端子进行LED灯控制和按键输入的分时复用电路包括用于周期性控制信号输入的控制信号输入端子、用于外部LED灯开关控制和按键输入分时复用的输入输出端子和用于按键信号输出的按键信号输出端子；所述分时复用电路包括用于控制信号输入的开关MOS管、一号电流源、二号电流源和电流镜；所述开关MOS管的栅极用作周期性控制信号输入的控制信号输入端子；所述一号电流源的正极和所述二号电流源的正极都和电源正极电连接；所述一号电流源的负极和一号电阻的一端电连接；所述一号电阻的另一端与二号电阻的一端电连接；所述二号电阻的另一端与所述电流镜的小电流输入端电连接；所述电流镜的大电流输出端与所述二号电流源的负极电连接，并用作按键信号输出端子；所述开关MOS管的漏极或源极接电源正极；所述开关MOS管另一不接和电源正极电连接的源极或漏极，与一号电阻的一端和二号电阻的一端连接，用作分时复用的输入输出端子。所述电流镜包括五号NMOS管和六号NMOS管；所述五号NMOS管的栅极和所述六号NMOS管的栅极电连接；所述五号NMOS管的栅极和所述五号NMOS管的漏极电连接用作所述电流镜小电流输入端；所述六号NMOS管的源极和所述五号NMOS管的源极电连接并用作所述电流镜的接地端；所述六号NMOS管的漏极用作所述电流镜的大电流输出端。所述一号电流源包括内置电流源、一号PMOS管和二号PMOS管；所述二号电流源包括三号PMOS管；所述一号PMOS管、所述二号PMOS管和所述三号PMOS管该三个PMOS管的源极接电源VCC用作所述一号电流源的正极；所述一号PMOS管、所述二号PMOS管和所述三号PMOS管该三个PMOS管的栅极电连接；所述一号PMOS管的栅极和所述一号PMOS管的漏极电连接，并且和所述内置电流源的正极电连接；所述内置电流源的负极接地；所述二号PMOS管的漏极用作所述一号电流源的负极；所述三号PMOS管的源极用作所述二号电流源的正极；所述三号PMOS管的漏极用作所述二号电流源的负极。所述开关MOS管为四号PMOS管；所述四号PMOS管的源极接电源正极；所述四号PMOS管的漏极通过和一号电阻以及二号电阻电连接用作同外部LED灯电连接以及输入按键电连接的输入输出端子。所述开关MOS管为九号NMOS管；所述NMOS管的漏极接电源正极；所述NMOS管的源极通过和一号电阻以及二号电阻电连接用作同外部LED灯电连接以及输入按键电连接的输入输出端子。所述的分时复用电路包括一号反相器和二号反相器；所述一号反相器的输入端用作周期性控制信号输入的控制信号输入端子；所述一号反相器的输出端与开关MOS管的栅极电连接；所述二号反相器的输入端与所述二号电流源的负极电连接；所述二号反相器的输出端用作按键信号输出端子；所述二号反相器为斯密特反相器。解决上述技术问题采用的技术方案还可以是：利用同一端子进行LED灯控制和按键输入的分时复用控制方法，包括：步骤1：用于输入输出端子分时复用控制的周期性控制信号从控制信号输入端子输入；该周期性控制信号包括LED灯控制时间段和按键信号输入检测时间段；步骤2：在LED灯控制时间段内，通过周期性控制信号的电平控制分时复用电路工作在照明控制状态，并依据照明控制信号输出用于控制LED灯开关的LED灯控制信号；步骤3：在按键信号输入检测时间段内，通过周期性控制信号的电平控制分时复用电路工作在按键输入检测状态，并将外部按键输入转换为按键按键输出信号。所述一号电流源的电流和二号电流源的电流比率范围是1：1至1：2。所述电流镜小电流输入端和大电流输出端的电流比率范围是1：4至1：8。所述周期性控制信号的周期大于等于24赫兹。同现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：按键与LED灯分时复用电路使用电流镜，可采用一个端子实现按键输入电平的比较获得按键输入信号，同时还能使用该端子用于LED灯的开关控制，电路的结构非常简单，不需要基准电压，节省芯片的器件数目，也就可以降低芯片的成本。附图说明图1是现有技术的连接关系；图2是本技术优选实施例的电路原理框图；图中标号KEY为用于外部LED灯开关控制和按键输入分时复用的输入输出端子；标号LED1为外接的待控制LED灯，该LED灯的一端与输入输出端子连接，该LED灯的另一端接地；图中标号K1为外部输入按键信息的按键，该按键通过三号电阻R3连接到输入输出端子；图3是本技术优选实施例之一的电路原理图；图4是本技术优选实施例之二的电路原理图；图5是本技术优选实施例的控制信号时序示意图。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用同一端子进行LED灯控制和按键输入的LED灯控制和按键输入分时复用电路（100），其特征在于，包括用于周期性控制信号输入的控制信号输入端子、用于外部LED灯开关控制和按键输入分时复用的输入输出端子和用于按键信号输出的按键信号输出端子；所述分时复用电路（100）包括用于控制信号输入的开关MOS管（M5）、一号电流源（I1）、二号电流源（I2）和电流镜（I3）；所述开关MOS管（M5）的栅极用作周期性控制信号输入的控制信号输入端子；所述一号电流源（I1）的正极和所述二号电流源（I2）的正极都和电源正极（VCC）电连接；所述一号电流源（I1）的负极和一号电阻（R1）的一端电连接；所述一号电阻（R1）的另一端与二号电阻（R2）的一端电连接；所述二号电阻（R2）的另一端与所述电流镜（I3）的小电流输入端电连接；所述电流镜（I3）的大电流输出端与所述二号电流源（I2）的负极电连接，并用作按键信号输出端子；所述开关MOS管（M5）的漏极或源极接电源正极（VCC）；所述开关MOS管（M5）另一不接和电源正极（VCC）电连接的源极或漏极，与一号电阻（R1）的一端和二号电阻（R2）的一端连接，用作分时复用的输入输出端子。...

【技术特征摘要】
1.一种利用同一端子进行LED灯控制和按键输入的LED灯控制和按键输入分时复用电路（100），其特征在于，包括用于周期性控制信号输入的控制信号输入端子、用于外部LED灯开关控制和按键输入分时复用的输入输出端子和用于按键信号输出的按键信号输出端子；所述分时复用电路（100）包括用于控制信号输入的开关MOS管（M5）、一号电流源（I1）、二号电流源（I2）和电流镜（I3）；所述开关MOS管（M5）的栅极用作周期性控制信号输入的控制信号输入端子；所述一号电流源（I1）的正极和所述二号电流源（I2）的正极都和电源正极（VCC）电连接；所述一号电流源（I1）的负极和一号电阻（R1）的一端电连接；所述一号电阻（R1）的另一端与二号电阻（R2）的一端电连接；所述二号电阻（R2）的另一端与所述电流镜（I3）的小电流输入端电连接；所述电流镜（I3）的大电流输出端与所述二号电流源（I2）的负极电连接，并用作按键信号输出端子；所述开关MOS管（M5）的漏极或源极接电源正极（VCC）；所述开关MOS管（M5）另一不接和电源正极（VCC）电连接的源极或漏极，与一号电阻（R1）的一端和二号电阻（R2）的一端连接，用作分时复用的输入输出端子。2.根据权利要求1所述的LED灯控制和按键输入分时复用电路（100），其特征在于，所述电流镜（I3）包括五号NMOS管（NM305）和六号NMOS管（NM306）；所述五号NMOS管（NM305）的栅极和所述六号NMOS管（NM306）的栅极电连接；所述五号NMOS管（NM305）的栅极和所述五号NMOS管（NM305）的漏极电连接用作所述电流镜（I3）小电流输入端；所述六号NMOS管（NM306）的源极和所述五号NMOS管（NM305）的源极电连接并用作所述电流镜（I3）的接地端；所述六号NMOS管（NM306）的漏极用作所述电流镜（I3）的大电流输出端。3.根据权利要求1所述的LED灯控制和按键输入分时复用电路（100），其特征在于，所述一号电流源（I1）包括内置电流源（I210）、一号PMOS管（PM201）和二号PMOS管（PM202）；所述二号电流源（I2）包括三号PMOS管（PM203）；所述一号PMOS管（PM201...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏志彬，贾相英，李盛峰，黄令华，张海波，
申请(专利权)人：深圳市华芯邦科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44