单片机用一个IO口采集多个按键信号如何实现

Answer 1

在设计中如果用到IO口不够用，我们肯定第一时间想到的就是通过电阻分压，根据按下不同按键，来让不同阻值的电阻接到分压电路中，然后ADC模块做电压数据读取分析对应按键按下。下文就和大家分享下单片机设计AD按键的内容。

AD按键设计硬件部分电路有两种电路形式，一种的电阻串联，您一种是电阻并联，这两种都是通过电阻分压的原理实现的，下面通过电路图一一介绍。

电阻并联型AD按键

上图有10个按键，不同按键按下，分到的电压值不同，电阻值我已经计算好了，有部分误差，但已经是算成最小误差值了，以后大家可直接使用。对应的分压依次值有0.1Vref、0.2Vref
~ 0.9Vref、0.99Vref，共10个档位。单片机ADC通过读取电路中ADCIN处的电压识别对应按键按下。

上图电阻并联型AD按键电路有一个缺点就是如果有两个按键同时按下，会有错误识别的可能出现，扛干扰差，所以并联型AD按键电路很少使用。

电阻串联型AD按键

上图中有10个按键，对应电阻值按照ADCIN处的电压分别为Vref的x/10(x=1,2,3...9,10)倍算好，使用的电阻值也已经按照最小误差定的，可直接使用。不同按键按下，ADCIN处的电压不同，单片机ADC模块读出ADC值，从而识别对应哪个按键按下。

上图中电阻使用串联的方式接在电路中，这样也就有一个电阻坏，就会影响到其他按键检测的问题。如果两个按键按下，只会识别一个靠近图中ADCIN处的按键，这样不会有像并联型AD按键电路哪有识别有误的问题存在，但是这里电阻的误差不好控制，所以我对上面电路做了改进。如下图：

这个电路的好处就是这里将串联的电阻设计成等值的形式，这样在生产时也不必买更多阻值的电阻了。具体怎么分压的相信大家一看就懂。这里只是巧妙的应用了一个1M的电阻，一个电阻和大于它很多倍（一般理解为10倍以上）的电阻并联，并联后的阻值依然可以理解为和这个电阻值相等。同样的可以将电阻并联型AD按键电路改成等阻值的，这里就不在做出解答，有兴趣的朋友可以发挥下自己的脑力看看怎么设计。

使用AD按键时有个需要注意的地方就是，按键尽量选择好些的。因为按键本身按下也是有阻值的，特别是用了久的按键，其按键接触点容易氧化，造成按键按下，有一定的按键阻值接在电路中。从而影响程序的识别，特别是我国南方较潮湿的地区，差一定的按键触电特别容易生锈氧化。所以AD按键也就存在了比单独通过读IO电平识别的按键短的寿命短的问题。所以这种按键也不是很推荐使用的。特别是按键数量越多，出现问题的数量也就越多。

AD按键程序设计

在程序设计前，首先要明白AD按键设计的原理和程序设计的思路。如果一个8位的ADC模块，要设计成10个按键，就是将8位ADC满值255等分成10份，没份之间有大约25个差值，比如一个按键按下的ADC值在25±11的位置，那么它临近的按键就是50±11的位置。对应的识别这些值，就可以识别那个按键按下了。当然为了抗干扰强，最好等分的数要少，8位的话等分最好不要超过8个按键，否则抗干扰不是很好，如果是8个按键的话每个按键的ADC差值为32，按键间的ADC差值越大，越有利于抗干扰。

AD按键程序思路：

每隔10ms（这个时间是按键抖动的滤波时间）读一次ADC按键值，根据值的范围，将对应的按键数值加到AD按键FIFO中（这里缓冲区8个字节长），如果AD按键FIFO满了，如果FIFO前4个值是0（对应按键没按下），最后2个值是相等的（对应按键按下），中间的2个值对应按键抖动时的值，不用管，相当于有20ms的抖动滤波时间，那么就人为最后这两个相等的值的对应按键按下了。

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Answer 2

单独的一个IO想要接多个按键，是无法分清到底是哪个按下抬起的。