一种减少机械按键误判断的方法技术

本发明专利技术提供一种减少机械按键误判断的方法，所述方法通过单片机控制降低按键上加电压的时间，来降低按键内部两极间电迁移腐蚀失效的风险，在按键第一次上电时，通过单片机对机械按键未被按下时的充电时间进行检测，记录相应的时间T1，在机械按键被按下时，通过单片机检测按键电容的电压达到预设阈值所花费的时间，记录相应的时间T2，将T2与T1相比较以判断机械按键是否被按下，在判断机械按键被按下时输出信号，所述方法采用了电容充电时间判断和按键按下双重验证的方式降低了误判断风险，能够显著提高机械按键的可靠性。够显著提高机械按键的可靠性。够显著提高机械按键的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种减少机械按键误判断的方法


[0001]本专利技术涉及机械按键状态检测
，尤其涉及一种减少机械按键误判断的方法。

技术介绍

[0002]常规的机械按键电路通常采用如图1所示的电路来采集按键信号，这种信号采集方案存在以下几个缺点：一是长期受潮及盐雾层降后，按键断开时，两极的阻抗可能存在一定阻抗(例如从无穷大降低为10k级)，而电路设计时为了降低线路功耗(考虑按键有可能被长时间按压)，其上拉电阻一般较大。这样在长期运行后可能导致按键状态被误判；二是因按键很难做到完全密封，盐离子与水汽的协同作用下，可能导致盐离子进入到按键内部，从而出现电迁移失效，长期的电迁移失效会导致按键内部的两极金属被腐蚀，从而导致失效；三是该方案只能单一通过线路的通断来判断按键是否按下，由于按键的机械特性，当按键按下时会出现抖动，增加了误判断的几率，缺少相互验证机制。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种减少机械按键误判断的方法，以解决或至少部分解决现有技术所存在的上述问题。
[0004]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种减少机械按键误判断的方法，所述方法应用于机械按键，所述机械按键包括按键电容Cs、充电引脚和检测引脚，所述方法包括以下步骤：
[0005]S101、部署与机械按键相连接的硬件电路，硬件电路包括充电限流电阻R1、降噪电阻R2、滤波电容C1和单片机，其中R1设置于按键电容与充电引脚的连接电路中，R2设置于按键电容与检测引脚的连接电路中，C1与按键电容Cs并联，充电引脚和检测引脚分别接入单片机中；
[0006]S102、在第一次上电时，通过单片机对机械按键未被按下时的充电时间进行检测，记录相应的时间T1；
[0007]S103、在机械按键被按下时，通过单片机检测按键电容的电压达到预设阈值所花费的时间，记录相应的时间T2，将T2与T1相比较以判断机械按键是否被按下，在判断机械按键被按下时输出信号。
[0008]进一步的，步骤S102中，在对T1时间进行检测前，首先中断一次，进入中断后，将与充电引脚相连的单片机IO口设置为推挽输出，给高电平，然后打开计时器，将与检测引脚相连接的单片机IO口设置为ADC采样。
[0009]进一步的，步骤S102中，当ADC采样的电压达到Vth后，关闭定时器，并将定时器记录的定时时间记为T1。
[0010]进一步的，完成T1时间的记录后，将与充电引脚、检测引脚相连的单片机IO口设置为推挽输出，给低电平，使电容放电，等待下一次中断。
[0011]进一步的，步骤S103中，在对T2时间进行检测前，首先进入中断，进入中断后，将与充电引脚相连的单片机IO口设置为推挽输出，给高电平，然后打开计时器，将与检测引脚相连接的单片机IO口设置为ADC采样。
[0012]进一步的，步骤S103中，当ADC采样的电压达到Vth后，关闭定时器，并将定时器记录的定时时间记录为T2。
[0013]进一步的，完成T2时间的记录后，判断T2是否大于T1，并且定时器关闭后ADC采样的电压是否为0V，若T2大于T1且ADC采样的电压为0V，则判断机械按键被按下，否则判断机械按键没有被按下。
[0014]进一步的，步骤S103中，在完成按键状态判断后，将与充电引脚、检测引脚相连的单片机IO口设置为推挽输出，给低电平，使电容放电，等待下一次中断。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术提供的一种减少机械按键误判断的方法，通过采用单片机控制按键采样允许的方式，令按键在断开时阻抗降低，从而降低了误判风险，由于单片机IO口控制按键的供电，降低按键两极间存在电压的时间，从而降低电迁移失效的时间，降低电迁移失效的风险，本专利技术通过采用电容充电时间判断和按键通断双重验证，能够显著减少程序误判断的风险。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的优选实施例，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。
[0018]图1是现有技术中常规按键采用的按键信号采集电路示意图。
[0019]图2是本专利技术实施例提供的硬件电路示意图。
[0020]图3是本专利技术实施例提供的RC电路充电曲线示意图。
[0021]图4是本专利技术实施例提供的减少机械按键误判断的方法步骤示意图。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0023]参照图2，本实施例提供一种能够增强机械按键可靠性，减少机械按键误判断的方法，其所采用的硬件电路如图2所示。其中，R1为充电限流电阻，其阻值在几百千欧到几兆欧之间。R2为降噪电阻，用途为降低噪声干扰，通常为10KΩ。C1为滤波电容。所述方法应用于机械按键，所述机械按键包括按键电容、充电引脚和检测引脚。机械按键的两个金属片之间存在间隙，两个金属片间设置一层绝缘体构成一个简单的电容，记为Cs。当这两个金属片的形状和间距固定时，按键电容的容量也是相对固定的。有电介质的电容的表达式为：
[0024][0025]其中，ε为电介质的相对介电常量，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，
k则是静电力常量。由式1可以得知，当两个金属片之间的距离变小(对应按键被按下)时，两金属片构成的电容的电容量Cs变大。
[0026]图2中滤波电容C1和按键电容Cs并联，记为Cx，Cx＝C1+Cs；电阻R1与Cx构成RC电路，RC电路的充电公式如下所示：
[0027][0028]其中，V(t)为t时刻电容两端电压，VCC为电源电压，e为自然常数，R为串联在电容和电源之间的电阻值，C为电容容量，t为时间。
[0029]结合图3可知，当电容越大时，充电到某个固定电压(Vth)所用的时间越长。当按键未被按下时，假设Cx＝Cx1；当按键按下后，Cx＝Cx2，Cx1<Cx2。根据式2和图3可知，将Cx1充电到某固定电压的时间小于将Cx2充电到某固定电压的时间，记为t(Cx1)<t(Cx2)。
[0030]参照图4，基于上述原理，本实施例提供的减少机械按键误判断的方法包括以下步骤：
[0031]S101、部署与机械按键相连接的硬件电路，硬件电路包括充电限流电阻R1、降噪电阻R2、滤波电容C1和单片机，其中R1设置于按键电容与充电引脚的连接电路中，R2设置于按键电容与检测引脚的连接电路中，C1与按键电容Cs并联，充电引脚和检测引脚分别接入单片机中。
[0032]S102、在第一次上电时，通过单片机对机械按键未被按下时的充电时间进行检测，记录相应的时间T1。
[0033]S103、在机械按键被按下时，通过单片机检测按键电容的电压达到预设阈值所花费的时间，记录相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减少机械按键误判断的方法，其特征在于，所述方法应用于机械按键，所述机械按键包括按键电容Cs、充电引脚和检测引脚，所述方法包括以下步骤：S101、部署与机械按键相连接的硬件电路，硬件电路包括充电限流电阻R1、降噪电阻R2、滤波电容C1和单片机，其中R1设置于按键电容与充电引脚的连接电路中，R2设置于按键电容与检测引脚的连接电路中，C1与按键电容Cs并联，充电引脚和检测引脚分别接入单片机中；S102、在第一次上电时，通过单片机对机械按键未被按下时的充电时间进行检测，记录相应的时间T1；S103、在机械按键被按下时，通过单片机检测按键电容的电压达到预设阈值所花费的时间，记录相应的时间T2，将T2与T1相比较以判断机械按键是否被按下，在判断机械按键被按下时输出信号。2.根据权利要求1所述的一种减少机械按键误判断的方法，其特征在于，步骤S102中，在对T1时间进行检测前，首先中断一次，进入中断后，将与充电引脚相连的单片机IO口设置为推挽输出，给高电平，然后打开计时器，将与检测引脚相连接的单片机IO口设置为ADC采样。3.根据权利要求2所述的一种减少机械按键误判断的方法，其特征在于，步骤S102中，当ADC采样的电压达到Vth后，关闭定时器，并将定时器记录的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁树华，吴达雷，孙延松，陈育培，王丕适，唐加浩，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：