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一種應用于電位器的控制電路、方法、系統及電子設備與流程

文檔序號:29648448發布日期:2022-04-13 22:00來源:國知局
一種應用于電位器的控制電路、方法、系統及電子設備與流程

1.本技術屬于芯片技術領域,尤其涉及一種應用于電位器的控制電路、方法、系統及電子設備。


背景技術:

2.單片機是常用的一種電子元器件,一般來說,單片機中都會集成有高精度(一般是10bits~12bits)的模數轉換器(也稱為adc),用來采集電路方案中的一些模擬量,比如用來采集音量電位器的模擬量輸入;另外,按鍵也是單片機中的常見應用。
3.圖1示出了一種同時包括電位器和按鍵兩種應用的單片機的結構示意圖,如圖1所示,單片機01上包括兩個引腳,分別為第一引腳011和第二引腳012,其中,第一引腳011與電位器02連接,第二引腳012與按鍵03連接。
4.電位器02采用模擬量輸入方式,其利用電阻分壓原理,將可變電阻的中間抽頭接到單片機01的第一引腳011,然后通過單片機01內部的模式切換開關,將第一引腳011處的模擬量輸入到單片機01內部的模數轉換器(也稱為adc)上。按鍵03采用邏輯量輸入方式,其通過單片機01內部的模式切換開關,接入到單片機01內部的通用輸入輸出(也稱為gpio)接口上。
5.由圖1示出的單片機01可知,每一個按鍵輸入都需要占用一個單片機引腳,每一個模擬量輸入也需要占用單片機的一個引腳,因此,這種單片機上占用引腳太多,當具有多個模擬量輸入和多個按鍵輸入時,就可能會存在單片機上引腳數量不夠用的情況。


技術實現要素:

6.為解決現有技術中可能存在單片機上引腳數量不夠用的情況,本技術提供一種應用于電位器的控制電路、方法、系統及電子設備。
7.第一方面,本技術提供一種應用于電位器的控制電路,包括:單片機和電位器;
8.所述單片機上設有輸入引腳;
9.所述電位器包括第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、可變電阻rv和按鍵;
10.其中,所述第一電阻r1的第一端與電源端連接,所述第一電阻r1的第二端與所述第二電阻r2的第一端連接,所述第二電阻r2的第二端與所述可變電阻rv的第一固定端連接,所述可變電阻rv的第二固定端與所述第三電阻r3的第一端連接,所述第三電阻r3的第二端接地;
11.所述按鍵的第一觸點與所述第二電阻r2的第一端連接,所述按鍵的第二觸點與所述第二電阻r2的第二端連接;
12.所述可變電阻rv的中間抽頭與所述輸入引腳連接;
13.所述單片機,用于采集所述輸入引腳處的電壓,并根據所述輸入引腳處的電壓,確定按鍵狀態,所述按鍵狀態包括按鍵按下和按鍵抬起。
14.在一種可實現方式中,當所述按鍵狀態為按鍵抬起時,所述輸入引腳處的電壓v1
滿足第一關系式,所述第一關系式為:
[0015][0016]
當所述按鍵狀態為按鍵按下時,所述輸入引腳處的電壓v2滿足第二關系式,所述第二關系式為:
[0017][0018]
其中,所述第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、可變電阻rv和電源電壓vdd的取值滿足所述電壓v1隨電阻rx的變化曲線與所述電壓v2隨電阻rx的變化曲線不重疊,其中,所述電阻rx為所述可變電阻rv的第二固定端與所述可變電阻rv的中間抽頭之間的電阻。
[0019]
在一種可實現方式中,所述單片機上集成設有微處理器內核、模數轉換器、gpio接口和模式切換開關;
[0020]
所述微處理器內核通過總線分別與模數轉換器的第一端以及gpio接口的第一端連接,所述模數轉換器的第二端以及gpio接口的第二端均與所述模式切換開關的第一端連接,所述模式切換開關的第二端與所述輸入引腳連接,所述微處理器內核還通過所述總線與所述模式切換開關的第三端連接。
[0021]
在一種可實現方式中,所述電位器的檔位數量n與所述模數轉換器的量化精度lsb滿足第三關系式和第四關系式;
[0022]
所述第三關系式為:
[0023][0024]
其中,v1max表示所述電壓v1隨電阻rx的變化曲線中電壓最大值,v1min表示所述電壓v1隨電阻rx的變化曲線中電壓最小值;
[0025]
所述第四關系式為:
[0026][0027]
其中,v2max表示所述電壓v2隨電阻rx的變化曲線中電壓最大值,v2min表示所述所述電壓v2隨電阻rx的變化曲線中電壓最小值。
[0028]
在一種可實現方式中,所述第一電阻r1為10kω,所述第二電阻r2為50kω,所述第三電阻r3為10kω、可變電阻rv為0~10kω,所述電源電壓vdd為3.3v。
[0029]
第二方面,本技術提供一種應用于電位器的控制方法,所述控制方法基于第一方面任一所述的應用于電位器的控制電路,所述控制方法包括:
[0030]
控制所述單片機的輸入模式為模擬量輸入模式;
[0031]
獲得所述輸入引腳處的當前電壓;
[0032]
判斷所述當前電壓是否滿足第一預設電壓閾值范圍,其中,所述第一預設電壓閾值范圍為所述電位器在第一按鍵狀態下,所述輸入引腳處的電壓隨電阻rx的變化范圍;
[0033]
如果所述當前電壓滿足第一預設電壓閾值范圍,則獲取與所述第一按鍵狀態對應的第一檔位表,其中,所述第一檔位表包括所述第一按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓與檔位的對應關系;
[0034]
根據所述當前電壓以及所述第一檔位表,確定與所述當前電壓對應的當前檔位;
[0035]
輸出指示信息,所述指示信息包括所述當前電壓對應的當前檔位。
[0036]
在一種可實現方式中,如果所述當前電壓不滿足第一預設電壓閾值范圍,則判斷所述當前電壓是否滿足第二預設電壓閾值范圍,其中,所述第二預設電壓閾值范圍為所述電位器在第二按鍵狀態下,所述輸入引腳處的電壓隨電阻rx的變化范圍,所述第二預設電壓閾值范圍與所述第一預設電壓閾值范圍不重疊,所述第二按鍵狀態與所述第一按鍵狀態為不同的按鍵狀態;
[0037]
如果所述當前電壓滿足第二預設電壓閾值范圍,則獲取與所述第二按鍵狀態對應的第二檔位表,其中,所述第二檔位表包括所述第二按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓與檔位的對應關系;
[0038]
根據所述當前電壓以及所述第二檔位表,確定與所述當前電壓對應的當前檔位;
[0039]
其中,在電阻rx為同一取值時,第一按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓在所述第一檔位表中的檔位與第二按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓在所述第二檔位表中的檔位相同。
[0040]
在一種可實現方式中,所述第一按鍵狀態為按鍵抬起,所述第二按鍵狀態為按鍵按下;或者,
[0041]
所述第一按鍵狀態為按鍵按下,所述第二按鍵狀態為按鍵抬起。在一種可實現方式中,所述電位器的檔位數量n與所述模數轉換器的量化精度lsb滿足第三關系式和第四關系式;
[0042]
所述第三關系式為:
[0043][0044]
其中,v1max表示所述第一預設電壓閾值范圍中電壓最大值,v1min表示所述第一預設電壓閾值范圍中電壓最小值;
[0045]
所述第四關系式為:
[0046][0047]
其中,v2max表示所述第二預設電壓閾值范圍中電壓最大值,v2min表示所述第一預設電壓閾值范圍中電壓最小值。
[0048]
第三方面,本技術提供一種應用于電位器的控制系統,包括:
[0049]
模式切換模塊,用于控制所述單片機的輸入模式為模擬量輸入模式;
[0050]
獲得模塊,用于獲得所述輸入引腳處的當前電壓;
[0051]
第一判斷模塊,用于判斷所述當前電壓是否滿足第一預設電壓閾值范圍,其中,所述第一預設電壓閾值范圍為所述電位器在第一按鍵狀態下,所述輸入引腳處的電壓隨電阻rx的變化范圍;
[0052]
第一獲取模塊,用于在所述當前電壓滿足第一預設電壓閾值范圍時,獲取與所述第一按鍵狀態對應的第一檔位表,其中,所述第一檔位表包括所述第一按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓與檔位的對應關系;
[0053]
第一確定模塊,用于根據所述當前電壓以及所述第一檔位表,確定與所述當前電壓對應的當前檔位;
[0054]
輸出模塊,用于輸出指示信息,所述指示信息包括所述當前電壓對應的當前檔位。
[0055]
在一種可實現方式中,還包括:
[0056]
第二判斷模塊,用于在所述當前電壓不滿足第一預設電壓閾值范圍時,判斷所述當前電壓是否滿足第二預設電壓閾值范圍,其中,所述第二預設電壓閾值范圍為所述電位器在第二按鍵狀態下,所述輸入引腳處的電壓隨電阻rx的變化范圍,所述第二預設電壓閾值范圍與所述第一預設電壓閾值范圍不重疊,所述第二按鍵狀態與所述第一按鍵狀態為不同的按鍵狀態;
[0057]
第二獲取模塊,用于在所述當前電壓滿足第二預設電壓閾值范圍時,獲取與所述第二按鍵狀態對應的第二檔位表,其中,所述第二檔位表包括所述第二按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓與檔位的對應關系;
[0058]
第二確定模塊,用于根據所述當前電壓以及所述第二檔位表,確定與所述當前電壓對應的當前檔位。
[0059]
第五方面,本技術提供一種電子設備,包括如第一方面任一所述的應用于電位器的控制電路。
[0060]
綜上,本技術提供的一種應用于電位器的控制電路、方法、系統及電子設備,通過單片機上的一個輸入引腳,既能夠實現電位器功能,又能夠實現按鍵功能,從而減少了單片機10上引腳的占用數量。
附圖說明
[0061]
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0062]
圖1為現有技術中一種同時包括電位器和按鍵兩種應用的單片機的結構示意圖;
[0063]
圖2為本技術實施例提供的一種應用于電位器的控制電路的電路示意圖;
[0064]
圖3為本技術實施例提供的電壓v1隨電阻rx的變化范圍曲線與電壓v2電阻rx的變化范圍曲線;
[0065]
圖4為本技術實施例提供的一種應用于電位器的控制方法的工作流程圖;
[0066]
圖5為本技術實施例提供的一種應用于電位器的控制系統的結構框圖。
[0067]
附圖標記說明
[0068]
現有技術中:01-單片機,02-電位器,03-按鍵,011-第一引腳,012-第二引腳。
[0069]
本技術:10-單片機,20-電位器,110-微處理器內核,120-模數轉換器,130-gpio接口,140-模式切換開關,150-輸入引腳。
具體實施方式
[0070]
下面將結合本技術實施例中的附圖,對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒炯夹g中的實施例,本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本技術保護的范圍。
[0071]
在本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的描述的一些流程中,包含了按照
特定順序出現的多個操作,但是應該清楚了解,這些操作可以不按照其在本文中出現的順序來執行或并行執行,操作的序號如100、200等,僅僅是用于區分開各個不同的操作,序號本身不代表任何的執行順序。另外,這些流程可以包括更多或更少的操作,并且這些操作可以按順序執行或并行執行。需要說明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于區分不同的消息、設備、模塊等,不代表先后順序,也不限定“第一”和“第二”是不同的類型。
[0072]
為解決現有技術中單片機上占用引腳數量太多的問題,本技術提供一種應用于電位器的控制電路、方法、系統及電子設備。本技術提供的應用于電位器的控制電路,主要通過對電位器部分的電路進行改進,使電位器和按鍵兩種應用能夠復用單片機上的一個引腳實現,從而減少單片機上占用的引腳數量。
[0073]
下面結合附圖對本技術實施例提供的一種應用于電位器的控制電路的結構進行介紹。
[0074]
如圖2所示,本技術實施例提供的一種應用于電位器的控制電路,包括單片機10和電位器20。
[0075]
單電機10上集成設有微處理器內核110、模數轉換器120、gpio接口130,模式切換開關140和輸入引腳150。
[0076]
為便于理解,本技術在圖2中,將模數轉換器120的第一端標注為a1,模數轉換器120的第二端標注為a2,gpio接口130的第一端標注為b1,gpio接口130的第二端標注為b2,模式切換開關140的第一端標注為c1,模式切換開關140的第二端標注為c2,模式切換開關140的第三端標注為c3。
[0077]
如圖2所示,微處理器內核110通過總線分別與模數轉換器(也稱為adc)120的a1端以及通用輸入輸出(也稱為gpio)接口130的b1端連接,模數轉換器120的a2端以及gpio接口130的b2端均與模式切換開關140的c1端連接,這樣,模數轉換器120與gpio接口130并聯在模式切換開關140與微處理器內核110之間,模式切換開關140的c2端與輸入引腳150連接,模式切換開關140的c3端通過總線與微處理器內核110連接。
[0078]
其中,輸入引腳150的另一端與電位器20連接,這樣,通過輸入引腳150實現單片機10與電位器20的連接。需要說明的是,單片機10上的模數轉換器120可以將輸入的模擬信號轉換為數字信號,進一步的,微處理器內核110可以對轉換后的數字信號處理,微處理器內核110還可以控制模數轉換器120采集輸入引腳150處的電壓,并根據輸入引腳150處的電壓,確定電位器20中按鍵狀態,即確定按鍵為按鍵抬起還是按鍵按下。
[0079]
還需要說明的是,應用于單片機上的模數轉換器120與gpio接口130是一組固定組合電路結構,因此,即使實際應用中只使用到模數轉換器120和gpio接口130中一個,在電路實際實現方式中也要同時包括模數轉換器120與gpio接口130這一組固定組合電路結構。對應的,可以通過微處理器內核110控制模式切換開關140,使模數轉換器120工作,實現模擬量輸入模式;或者,可以通過微處理器內核110控制模式切換開關140,使gpio接口130工作,實現邏輯量輸入模式。
[0080]
還需要說明的是,模式切換開關140的c1端和c2端為數據量傳輸接口,模式切換開關140的c3為模式控制接口。
[0081]
下面結合附圖對本技術提供的電位器20的電路進行介紹。
[0082]
如圖2所示,電位器20包括第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、可變電阻rv和按
鍵。
[0083]
為便于理解,本技術在圖2中,將第一電阻r1的第一端標注為d1,第一電阻r1的第二端標注為d2,第二電阻r2的第一端標注為e1,第二電阻r2的第二端標注為e2,可變電阻rv的第一固定端標注為f1,可變電阻rv的第二固定端標注為f2,第三電阻r3的第一端標注為g1,第三電阻r3的第二端標注為g2,按鍵的第一觸點標記為h1,按鍵的第二觸點標記為h2。
[0084]
如圖2所示,第一電阻r1的d1端與電源端連接,第一電阻r1的d2端與第二電阻r2的e1端連接,第二電阻r2的e2端與可變電阻rv的f1端連接,可變電阻rv的f2端與第三電阻r3的g1端連接,第三電阻r3的g2端接地。
[0085]
本技術中電位器20還包括按鍵,按鍵與第二電阻r2并聯,按鍵包括第一觸點h1和第二觸點h2,其中,按鍵的第一觸點h1與第二電阻r2的e1端連接,按鍵的第二觸點h2與第二電阻r2的e2端連接;可變電阻rv還包括中間抽頭,可變電阻rv的中間抽頭與輸入引腳150連接。
[0086]
這樣,當按鍵抬起時,即第一觸點h1與第二觸點h2不接觸時,第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3和可變電阻rv形成串聯電路;當按鍵按下時,即第一觸點h1與第二觸點h2接觸時,第二電阻r2被按鍵短路,第一電阻r1、第三電阻r3和可變電阻rv形成串聯電路。
[0087]
由此可知,按鍵抬起和按下時,對應兩種電路,進而按鍵抬起和按下時,輸入引腳150處的電壓,即可變電阻rv的中間抽頭的分壓計算公式不同。
[0088]
為便于區分,本技術將按鍵抬起時,輸入引腳150處的電壓表示為v1,按鍵按下時,輸入引腳處150的電壓表示為v2。
[0089]
當按鍵抬起時,輸入引腳150處的電壓v1滿足如下第一關系式(1),第一關系式(1)為:
[0090][0091]
當按鍵按下時,輸入引腳150處的電壓v2滿足如下第二關系式(2),第二關系式(2)為:
[0092][0093]
上述第一關系式(1)和第二關系式(2)中,vdd表示電源電壓,電阻rx表示可變電阻rv的第二固定端(f2端)與可變電阻rv的中間抽頭之間的電阻,這樣,可變電阻rv的第一固定端(f1端)與可變電阻rv的中間抽頭之間的電阻為(rv-rx)。
[0094]
由此可知,本技術可以通過采集輸入引腳150處的電壓,判斷電壓滿足第一關系式(1)還是第二關系式(2),進而確定電位器20中按鍵為按下狀態還是抬起狀態。
[0095]
進一步的,為了根據輸入引腳150處的電壓,能夠區分電位器20中按鍵狀態,本技術中第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、可變電阻rv和電源電壓vdd的取值要滿足如下條件:上述第一關系式(1)與第二關系式(2)中,電壓v1隨電阻rx的變化范圍曲線與電壓v2電阻rx的變化范圍曲線不重疊。
[0096]
舉例說明:本技術中第一電阻r1取值為10kω,第二電阻r2取值為50kω,第三電阻r3取值為10kω、可變電阻rv取值為0~10kω,電源電壓vdd取值為3.3v。
[0097]
這樣,根據上述第一關系式(1)和第二關系式(2)可以分別計算出電壓v1隨電阻rx的變化范圍曲線與電壓v2電阻rx的變化范圍曲線。圖3示出了電壓v1隨電阻rx的變化范圍
曲線與電壓v2電阻rx的變化范圍曲線,圖3中上方曲線(v2-rx)表示按鍵按下時電壓v2電阻rx的變化范圍曲線,圖3中下方曲線(v1-rx)表示按鍵抬起時電壓v1電阻rx的變化范圍曲線。如圖3所示,在按鍵抬起時,電壓v1的最大值為0.852v,電壓v1的最小值為0.4125v;在按鍵按下時,電壓v2的最大值為2.2v,電壓v2的最小值為1.1v。
[0098]
這樣,在按鍵按下和抬起時,輸入引腳150處的電壓不會發生重疊,因此,很容易判斷出輸入引腳150處的電壓變化是由于按鍵被抬起和按下引起的,還是調節可變電阻rv引起的。
[0099]
需要說明的是,本技術中可變電阻rv可以以旋鈕的方式呈現,這樣,可以通過轉動旋鈕,調節可變電阻rv的中間抽頭的位置,從而實現調節電位器檔位的功能。這樣,本技術提供的應用于電位器的控制電路,通過一個輸入引腳,可以同時實現電位器與按鍵兩種功能。還需要說明的是,電位器一般包括很多檔位,以音頻電位器為例,音頻電位器不同的檔位對應不同的音量輸出,而用于采集輸入引腳150處電壓的模數轉換器120要能夠識別出不同檔位。也就是說,本技術中模數轉換器120既要能夠識別出按鍵按下狀態下的檔位,又要識別出按鍵抬起狀態下的檔位,因此,本技術中電位器20的檔位數量n與模數轉換器120的量化精度lsb要滿足如下第三關系式(3)和第四關系式(4)。
[0100]
第三關系式(3)為:
[0101][0102]
第四關系式(4)為:
[0103][0104]
其中,第三關系式(3)中,v1max表示電壓v1隨電阻rx的變化曲線中電壓最大值,v1min表示電壓v1隨電阻rx的變化曲線中電壓最小值;第四關系式(4)中,v2max表示電壓v2隨電阻rx的變化曲線中電壓最大值,v2min表示電壓v2隨電阻rx的變化曲線中電壓最小值。
[0105]
一般的,電位器的檔位不會超過32個檔位,模數轉換器120的精度一般為12bits。
[0106]
舉例說明:對于精度為12bits的模數轉換器120,0-3.3v的飽和范圍來說,模數轉換器120的量化精度lsb為
[0107][0108]
繼續以圖3示出的電壓v1隨電阻rx的變化范圍曲線與電壓v2電阻rx的變化范圍曲線為例進行說明:
[0109]
在按鍵抬起時,最大電壓為0.825v,最低電壓為0.4125v。如果想在這個電壓范圍內識別出32個檔位,則要求每一個檔位的電壓范圍為:
[0110][0111]
在按鍵按下時,最大電壓為2.2v,最低電壓為1.1v。如果想在這個電壓范圍內識別出32個檔位,則要求每一個檔位的電壓范圍為:
[0112][0113]
由此可知,在按鍵抬起和按下時,每個檔位的電壓值都遠大于模數轉換器120的量化精度lsb0.8mv,因此,32個檔位是能夠被adc模數轉換器120識別出來的。綜上,本技術實
施例提供的應用于電位器的控制電路,在按鍵按下和按鍵抬起時,輸入引腳150處的電壓不同,進而可以根據輸入引腳150處的電壓,判斷出按鍵狀態,進而本技術中單片機上的微處理器內核可以通過單片機10上的一個輸入引腳150,同時檢測到模擬量輸入(由于調節可變電阻rv對應產生的模擬量)和按鍵輸入(由于按鍵抬起和按鍵按下對應產生的模擬量),這樣,本技術通過單片機10上的一個輸入引腳150,既能夠實現電位器功能,又能夠實現按鍵功能,從而減少了單片機10上引腳的占用數量。
[0114]
需要說明的是,上述實施例中僅以單片機10上的一個輸入引腳150與一個電位器20連接的電路為例進行實例性說明,并不表示對本技術提供的應用于電位器的控制電路的限定,例如單片機10上可以包括多個輸入引腳150,對應的,每個輸入引腳150都可以連接一個電位器20。
[0115]
本技術還提供一種應用于電位器的控制電路,該控制方法基于上述實施例提供的應用于電位器的控制電路實現。
[0116]
下面結合附圖對本技術實施例提供的應用于電位器的控制方法進行詳細說明。
[0117]
如圖4所示,本技術實施例提供的應用于電位器的控制方法,包括以下步驟:
[0118]
步驟100、控制單片機10的輸入模式為模擬量輸入模式。
[0119]
根據本技術提供的應用于電位器的控制電路可知,無論按鍵狀態為按鍵按下還是按鍵抬起,電位器20輸入到輸入引腳150的數據均為模擬量,因此,本技術的單片機10實際上只采用模擬量輸入模式,即模數轉換器120工作,gpio接口130不工作。具體的,可以通過微處理器內核110向模式切換開關140發送模式切換信號,其中,模式切換信號用于指示將模式切換至模擬量輸入模式,進一步的,模式切換開關140根據接收到的模式切換信號,控制模數轉換器120工作。
[0120]
步驟200、獲得輸入引腳150處的當前電壓。
[0121]
本技術對獲得輸入引腳150處的當前電壓的方式不進行限定,例如,可以通過單片機10上的模數轉換器120采集輸入引腳150處的電壓,然后,模數轉換器120通過總線將采集到的輸入引腳150處的電壓傳送給微處理器內核110。
[0122]
步驟300、判斷當前電壓是否滿足第一預設電壓閾值范圍,其中,第一預設電壓閾值范圍為電位器20在第一按鍵狀態下,輸入引腳150處的電壓隨電阻rx的變化范圍。
[0123]
根據上述對本技術實施例提供的應用于電位器的控制電路的介紹可知,本技術中電位器20在按鍵抬起和按下時,輸入引腳150處的電壓不同,因此,可以通過判斷輸入引腳150處的當前電壓,確定電位器20中按鍵的按鍵狀態為按鍵抬起還是為按鍵按下。
[0124]
具體實施中,本技術步驟300可以先判斷當前電壓是否符合按鍵抬起狀態下的電壓范圍,也可以先判斷當前電壓是否符合按鍵按下狀態下的電壓范圍,本技術對此不進行限定。因此,本技術將電位器20的按鍵狀態分為第一按鍵狀態和第二按鍵狀態,如果第一按鍵狀態為按鍵抬起,則第二按鍵狀態為按鍵按下;如果第一按鍵狀態為按鍵按下,則第二按鍵狀態為按鍵抬起。其中,本技術將第一按鍵狀態下輸入引腳150處的電壓隨電阻rx的變化范圍,稱為第一預設電壓閾值范圍;將第二按鍵狀態下輸入引腳150處的電壓隨電阻rx的變化范圍,稱為第二預設電壓閾值范圍。
[0125]
也就是說,第一預設電壓閾值范圍可以為按鍵抬起狀態下輸入引腳150處的電壓隨電阻rx的變化范圍,也可以為按鍵按下狀態下輸入引腳150處的電壓隨電阻rx的變化范
圍。對應的,如果第一預設電壓閾值范圍滿足第一關系式(1),則按鍵狀態為按鍵抬起;如果第一預設電壓閾值范圍滿足第二關系式(2),則按鍵狀態為按鍵按下。
[0126]
其中,第一預設電壓閾值范圍可以參見上述實施例中對第一關系式(1)和第二關系式(2)的描述,此處不再贅述。
[0127]
如果當前電壓滿足第一預設電壓閾值范圍,則執行下述步驟310和步驟320;如果當前電壓不滿足第一預設電壓閾值范圍,則執行下述步驟400、步驟410和步驟420。
[0128]
步驟310、如果當前電壓滿足第一預設電壓閾值范圍,則獲取與第一按鍵狀態對應的第一檔位表,其中,第一檔位表包括第一按鍵狀態下輸入引腳150處的電壓與檔位的對應關系。
[0129]
為便于說明,以下以第一預設電壓閾值范圍為按鍵抬起狀態下輸入引腳150處的電壓隨電阻rx的變化范圍為例進行示例性說明。
[0130]
這樣,如果當前電壓滿足第一關系式(1),則獲取與按鍵抬起狀態對應的第一檔位表。其中,如表1所示,第一檔位表中包括輸入引腳150處的電壓v1與檔位的對應關系。
[0131]
表1第一檔位表
[0132][0133][0134]
需要說明的是,第一檔位表可以包括32個檔位,表1僅示例性列舉部分輸入引腳150處的電壓v1與檔位的對應關系。對于按鍵抬起狀態下的檔位,具體可以參見上述實施例中對電位器20的檔位數量n與模數轉換器120的量化精度lsb之間關系的描述,此處不再贅述。
[0135]
步驟320、根據當前電壓以及第一檔位表,確定與當前電壓對應的當前檔位。
[0136]
舉例說明:例如步驟100獲得的獲得輸入引腳150處的當前電壓為0.4385v,則首先可以判斷出按鍵當前的狀態為抬起狀態,進而可以通過微處理器內核110調取出第一檔位表,然后根據第一檔位表中電壓與檔位的對應關系,確定當前電壓0.4385v對應的檔位為“3檔”。
[0137]
步驟400、如果當前電壓不滿足第一預設電壓閾值范圍,則判斷當前電壓是否滿足第二預設電壓閾值范圍,其中,第二預設電壓閾值范圍與第一預設電壓閾值范圍不重疊。
[0138]
第二預設電壓閾值范圍為第二按鍵狀態下輸入引腳150處的電壓隨電阻rx的變化范圍,繼續以第一按鍵狀態為按鍵抬起進行示例性說明,那么第二按鍵狀態為按鍵按下。
[0139]
由于本技術中電位器20中第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、可變電阻rv和電
源電壓vdd的取值滿足電壓v1隨電阻rx的變化曲線與所述電壓v2隨電阻rx的變化曲線不重疊,即第二預設電壓閾值范圍與第一預設電壓閾值范圍不重疊,因此,在正常情況下,采集到的輸入引腳150處的電壓要么滿足第一預設電壓閾值范圍,要么滿足第二預設電壓閾值范圍,這樣,在當前電壓不滿足第一預設電壓閾值范圍,則判斷當前電壓是否滿足第二預設電壓閾值范圍。其中,第二預設電壓閾值范圍可以參見上述實施例中對第一關系式(1)和第二關系式(2)的描述,此處不再贅述。
[0140]
步驟410、如果當前電壓滿足第二預設電壓閾值范圍,則獲取與第二按鍵狀態對應的第二檔位表,其中,第二檔位表包括第二按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓與檔位的對應關系。
[0141]
以第二按鍵狀態為按鍵按下為例,如果當前電壓滿足第二關系式(2),則獲取與按鍵按下狀態對應的第二檔位表。其中,如表2所示,第二檔位表中包括輸入引腳150處的電壓v2與檔位的對應關系。
[0142]
表2第二檔位表
[0143]
輸入引腳150處的電壓v2(v)檔位1.1~1.134411.1344~1.168821.1688~1.203131.2031~1.237541.2375~1.271951.2719~1.306361.3063~1.34067
……
2.1313~2.1656312.1656~2.232
[0144]
需要說明的是,第二檔位表可以包括32個檔位,表2僅示例性列舉部分輸入引腳150處的電壓v2與檔位的對應關系。對于按鍵按下狀態下的檔位,具體可以參見上述實施例中對電位器20的檔位數量n與模數轉換器120的量化精度lsb之間關系的描述,此處不再贅述。
[0145]
還需要說明的是,如果當前電壓也不滿足第二預設電壓閾值范圍,這說明電路異常,則可以進行異常處理程序,如報錯等。
[0146]
步驟420、根據當前電壓以及第二檔位表,確定與當前電壓對應的當前檔位。
[0147]
舉例說明:例如步驟200獲得的獲得輸入引腳150處的當前電壓為1.270v,則首先可以判斷出當前的按鍵狀態為按鍵按下,進而可以通過微處理器內核110調取出第二檔位表,然后根據第二檔位表中電壓與檔位的對應關系,確定當前電壓1.270v對應的檔位為“6檔”。
[0148]
需要說明的是,為了確??勺冸娮鑢v的中間抽頭處于某一位置不動時,無論按鍵為抬起狀態還是按下狀態,對應的檔位值不變,本技術第一檔位表和第二檔位表應滿足:相同rx取值下,計算得到的v1和v2對應相同的檔位。舉例說明,rx為10000ω時,v1為0.4125v,v2為1.1v,對應的,第一檔位表中,輸入引腳150處的電壓v1為0.4125時,檔位為“1”檔;第二
檔位表中,輸入引腳150處的電壓v2為1.1時,檔位也為“1”檔,這樣,在可變電阻rv的中間抽頭處于使rx為10000ω的位置時,無論按鍵為抬起狀態還是按下狀態,電位器20所對應的檔位值都不會變化,即不會影響原本的檔位值所對應的功能。
[0149]
步驟500、輸出指示信息,所述指示信息包括所述當前電壓對應的當前檔位。
[0150]
在確定出按鍵狀態以及當前電壓在當前按鍵狀態下對應的檔位,便可輸出包括當前檔位的指示信息給下一個處理單元(比如音量控制單元)。例如,在步驟320確認當前電壓對應的檔位為“3檔”,則步驟500輸出的指示信息可以是數值“3”,也可以字段,如“當前檔位為3檔”等,本技術對此不進行限定,只要音量控制單元能夠根據指示信息確定出實際的檔位即可;進一步的,音量控制單元可以根據接收到檔位數值等指示信息,輸出與當前檔位對應的音量。又例如,在步驟420確認當前電壓對應的檔位為“5檔”,則步驟500輸出的指示信息可以是數值“5”,也可以字段,如“當前檔位為5檔”等。
[0151]
應理解,如果所述當前電壓滿足第一預設電壓閾值范圍,還包括控制進入第一按鍵狀態對應的相關程序的步驟;如果所述當前電壓滿足第二預設電壓閾值范圍,還包括控制進入第二按鍵狀態對應的相關程序的步驟。
[0152]
還需要說明的是,本技術提供的上述應用于電位器的控制方法是執行主體可以是單片機10上的微處理器內核110,微處理器內核110可以通過調用對應的程序模塊執行上述各步驟。
[0153]
綜上,本技術提供的應用于電位器的控制方法,通過判斷輸入引腳150處的當前電壓,確定電位器20當前的按鍵狀態,進而可以確定當前電壓在當前按鍵狀態下的檔位。這樣,本技術基于應用于電位器的控制電路,結合軟件程序使單片機10上的一個輸入引腳150,既能夠實現電位器的功能,又能夠實現按鍵的功能。
[0154]
如圖5所示,本技術還提供一種應用于電位器的控制系統,包括:
[0155]
模式切換模塊100,用于控制所述單片機的輸入模式為模擬量輸入模式。
[0156]
獲得模塊200,用于獲得所述輸入引腳處的當前電壓;
[0157]
第一判斷模塊300,用于判斷所述當前電壓是否滿足第一預設電壓閾值范圍,其中,所述第一預設電壓閾值范圍為所述電位器在第一按鍵狀態下,所述輸入引腳處的電壓隨電阻rx的變化范圍;
[0158]
第一獲取模塊310,用于在所述當前電壓滿足第一預設電壓閾值范圍時,獲取與所述第一按鍵狀態對應的第一檔位表,其中,所述第一檔位表包括所述第一按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓與檔位的對應關系;
[0159]
第一確定模塊320,用于根據所述當前電壓以及所述第一檔位表,確定與所述當前電壓對應的當前檔位;
[0160]
輸出模塊500,用于輸出指示信息,所述指示信息包括所述當前電壓對應的當前檔位。
[0161]
進一步的,還包括:
[0162]
第二判斷模塊400,用于在所述當前電壓不滿足第一預設電壓閾值范圍時,判斷所述當前電壓是否滿足第二預設電壓閾值范圍,其中,所述第二預設電壓閾值范圍為所述電位器在第二按鍵狀態下,所述輸入引腳處的電壓隨電阻rx的變化范圍,所述第二預設電壓閾值范圍與所述第一預設電壓閾值范圍不重疊,所述第二按鍵狀態與所述第一按鍵狀態為
不同的按鍵狀態;
[0163]
第二獲取模塊410,用于在所述當前電壓滿足第二預設電壓閾值范圍時,獲取與所述第二按鍵狀態對應的第二檔位表,其中,所述第二檔位表包括所述第二按鍵狀態下所述輸入引腳處的電壓與檔位的對應關系;
[0164]
第二確定模塊420,用于根據所述當前電壓以及所述第二檔位表,確定與所述當前電壓對應的當前檔位。
[0165]
本技術還提供一種電子設備,該電子設備包括本技術實施例提供的上述應用于電位器的控制電路。例如,電子設備可以是包括音頻傳輸和播放的設備。
[0166]
本說明書中各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。尤其,對于方法和系統的實施例而言,由于其基本相似于電路實施例,所以描述的比較簡單,相關之處參見應用于電位器的控制電路實施例中的說明即可。
[0167]
以上結合具體實施方式和范例性實例對本技術進行了詳細說明,不過這些說明并不能理解為對本技術的限制。本領域技術人員理解,在不偏離本技術精神和范圍的情況下,可以對本技術技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進,這些均落入本技術的范圍內。本技術的保護范圍以所附權利要求為準。
[0168]
具體實現中,本技術實施例還提供一種計算機可讀存儲介質,其中,該計算機可讀存儲介質可存儲有程序,該程序執行時可包括本技術提供的應用于電位器的控制方法的各實施例中的部分或全部步驟。所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(read-only memory,rom)或隨機存儲記憶體(random access memory,ram)等。
[0169]
本領域的技術人員可以清楚地了解到本技術實施例中的技術可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現?;谶@樣的理解,本技術實施例中的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中,如rom/ram、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機,服務器,或者網絡設備等)執行本技術各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
[0170]
以上所述的本技術實施方式并不構成對本技術保護范圍的限定。
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