CN204425312U - 一种输入输出分时复用电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输入输出分时复用电路，包括若干组并联电路，每组并联电路包括相互并联的一个LED灯和一个按键开关，其特征在于每组并联电路的LED灯负极端均与一个MCU的I/O口连接，各组并联电路的LED灯正极端均与按键使能端连接，所述按键使能端通过电阻接地，按键使能端与场效应管的漏极连接，场效应管的栅极与LED使能端连接，场效应管的源极接电源正极。因此本实用新型的优点在于可以减少PCB走线和连接器触点的使用，降低制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及咖啡机的用户操作显示板，具体涉及一种输入输出分时复用电路。
背景技术
咖啡机的用户操作显示板用到大量的LED灯和按键开关，一般来说，每个LED灯和按键开关均需要一个控制线，因此需要大量的走线来实现功能。这样就需要尽可能大的PCB走线空间，连接器的引脚数量也需要很大，对于控制器MCU来说，也需要很多的I/O口，因此制造成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于咖啡机用户操作显示板的输入输出分时复用电路，能够节约PCB走线和连接器触点。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种输入输出分时复用电路，包括若干组并联电路，每组并联电路包括相互并联的一个LED灯和一个按键开关，其特征在于每组并联电路的LED灯负极端均与一个MCU的I/O口连接，各组并联电路的LED灯正极端均与按键使能端连接，所述按键使能端通过电阻接地，按键使能端与场效应管的漏极连接，场效应管的栅极与LED使能端连接，场效应管的源极接电源正极。当LED使能端触有效，按键使能端失效时，LED灯使用MCU的I/O口的输出状态，当按键使能端有效，而LED使能端触失效时，则，则按键使用MCU的I/O口的输入状态。
在该实施例中，第一连接器和第二连接器分别设有至少三个触点，所述三个触点分别为第二触点、第四触点和第六触点，第一LED的负极以及第一按键开关的一端与第二连接器的第四触点连接，第二LED的负极以及第二按键开关的一端与第二连接器第六触点连接，第一连接器的第四触点和第六触点均与MCU的I/O口连接，第一按键的另一端、第一LED的正极、第二按键开关的另一端、第二LED的正极均与第二连接器的第二触点连接，第一连接器的第二触点与按键使能端连接，所述按键使能端通过电阻接地，第一连接器的第二触点与场效应管的漏极连接，场效应管的栅极与LED使能端连接，场效应管的源极接电源正极。所述场效应管的漏极还与二极管的正极连接，所述场效应管的源极与所述二极管的负极连接，所述场效应管的栅极与稳压管的正极连接，场效应管的源极接所述稳压管的负极。
根据本实用新型的具体实施例，所述第一连接器和第二连接器均设置有八个触点，第一连接器的第一触点接电源正极，第一连接器的第二触点与按键使能端连接，第一连接器的第三触点、第四触点、第五触点、第六触点、第七触点分别与MCU的五个I/O口连接，第一连接器的第八触点与三极管的集电极连接，三极管的发射极接地，三极管的基极通过一电阻接MCU的另一I/O口，第二连接器的第一触点与第三LED、第四LED、第五LED、第六LED的正极连接，第二连接器的第二触点与第一LED、第二LED的正极以及第一按键开关、第二按键开关的一端连接，第二连接器的第三触点与第三LED的负极连接，第二连接器的第四触点与第二LED的负极以及第二按键开关连接，第二连接器的第五触点与第四LED的负极连接，第二连接器的第六触点与第一LED的负极以及第一按键开关连接，第二连接器的第七触点与第五LED的负极连接，第二连接器的第八触点与第六LED的负极连接。
本实用新型通过第二触点、第四触点和第六触点三个触点及其走线实现了第一LED、第二LED、第一按键开关和第二按键开关的信号传输，利用对LED使能端和按键使能端的控制，实现了利用一套触点进行输入输出分时复用，节约了PCB走线和连接器触点，减少使用的MCU的I/O口数量。因此本实用新型的优点在于可以减少PCB走线和连接器触点的使用，降低制造成本。
附图说明
图1为显示板的电路图。
图2为显示板的控制电路图。
具体实施方式
这部分电路适用于用户操作显示界面的很多设计场合。
该设计图纸是用于咖啡机的用户操作显示界面。通常对于显示板的设计我们这里用到了6颗LED灯和2个按键开关，分别称之为第一LED灯DL1，第二LED灯DL2，第三LED灯BLUE，第四LED灯RED，第五LED灯GREEN，第六LED灯D8，第一按键开关SW1，第二按键开关SW2，那么通常来看我们需要10根走线来实现该功能。但是这里我们通过分时复用的原理用8根线实现了该功能。
如图所示，所述第一连接器和第二连接器均设置有八个触点，第一连接器的第一触点接电源正极，第一连接器的第二触点与按键使能端EN_KEY_cmd连接，所述按键使能端通过电阻接地，第一连接器的第二触点与场效应管的漏极连接，场效应管的栅极与LED使能端EN_LED_cmd连接，场效应管的源极接电源正极,第一连接器的第三触点、第四触点、第五触点、第六触点、第七触点分别与MCU的五个I/O口（分别为LED_BLUE_cmd，LED_KEY_SHORT_cmd，LED_RED_cmd， LED_KEY_LONG_cmd，LED_GREEN_cmd）连接，第一连接器的第八触点与三极管的集电极连接，三极管的发射极接地，三极管的基极通过一电阻接MCU的另一I/O口，第二连接器的第一触点与第三LED灯BLUE、第四LED灯RED，第五LED灯GREEN，第六LED灯D8的正极连接，第二连接器的第二触点与第一LED灯DL1，第二LED灯DL2的正极以及第一按键开关SW1、第二按键开关SW2的一端连接，第二连接器的第三触点与第三LED灯BLUE的负极连接，第二连接器的第四触点与第二LED灯DL2的负极以及第二按键开关SW1连接，第二连接器的第五触点与第四LED灯RED的负极连接，第二连接器的第六触点与第一LED灯DL1的负极以及第一按键开关SW1连接，第二连接器的第七触点与第五LED灯GREEN的负极连接，第二连接器的第八触点与第六LED灯D8的负极连接。所述场效应管采用P沟道的场效应管FDV304P。
进一步来讲，就是涉及到的灯和开关越多，那么就越能够体现该设计的优势。该设计不仅仅是节省PCB的走线空间，连接器也可以选择少PIN数的，还有就是对于MCU来讲，I/O口的数量也可以节省很多。这样对于选择MCU的成本来讲也相对下降。
从图纸我们可以看到从主板过来的2个引脚EN_LED_cmd,EN_KEY_cmd可以实现4个功能。当EN_LED为低电平“0”，EN_KEY为高电平“1”那么DL1，DL2这两颗灯就处于ON状态，此时连接器J2的PIN4/PIN6作为输出，且为低电平“0”。另一状态就是当EN_KEY 为低电平“0”，EN_LED为高电平“1”，此时pin4/pin6作为输入，且为高电平，SW1，SW2处于工作状态。该开关指令是通过单片机I/O口输入的。分别是LED_KEY_SHORT和LED_KEY_LONG，短时间按住开关和长时间按住开关.简单来说，对于DL1/DL2/SW1/SW2 这部分电路，50%的时间LED处于工作，另外50%的时间是开关在工作，开和关的指令由MCU来控制。这样的设计可以使在短时间驱动LED&KEY的时候，用户感觉不出LED的闪烁而且KEY也不是一直处于active的状态。
这样的设计对于很多家用电器，一般涉及到用户操作界面的都是适用的。本实用新型可以减少走线数量，减少连接器触点，减少单片机I/O口的使用，如果我们要驱动N个LED,M个KEY,这样的设计需要的走线数量=max(M,N)+1;而通常的话需要数量=M+N+1，所以对于节约PCB空间和连接器的PIN数都是很有优势的。
Claims (4)
1.一种输入输出分时复用电路，包括若干组并联电路，每组并联电路包括相互并联的一个LED灯和一个按键开关，其特征在于每组并联电路的LED灯负极端均与一个MCU的I/O口连接，各组并联电路的LED灯正极端均与按键使能端连接，所述按键使能端通过电阻接地，按键使能端与场效应管的漏极连接，场效应管的栅极与LED使能端连接，场效应管的源极接电源正极，第一连接器和第二连接器分别设有至少三个触点，所述三个触点分别为第二触点、第四触点和第六触点，第一LED的负极以及第一按键开关的一端与第二连接器的第四触点连接，第二LED的负极以及第二按键开关的一端与第二连接器第六触点连接，第一连接器的第四触点和第六触点均与MCU的I/O口连接，第一按键的另一端、第一LED的正极、第二按键开关的另一端、第二LED的正极均与第二连接器的第二触点连接，第一连接器的第二触点与按键使能端连接，所述按键使能端通过电阻接地，第一连接器的第二触点与场效应管的漏极连接，场效应管的栅极与LED使能端连接，场效应管的源极接电源正极。
2.如权利要求1所述的输入输出分时复用电路，其特征在于所述场效应管的漏极还与二极管的正极连接，所述场效应管的源极与所述二极管的负极连接，所述场效应管的栅极与稳压管的正极连接，场效应管的源极接所述稳压管的负极。
3.如权利要求1所述的输入输出分时复用电路，其特征在于所述场效应管采用P沟道的场效应管FDV304P。
4.如权利要求1所述的输入输出分时复用电路，其特征在于所述第一连接器和第二连接器均设置有八个触点，第一连接器的第一触点接电源正极，第一连接器的第二触点与按键使能端连接，第一连接器的第三触点、第四触点、第五触点、第六触点、第七触点分别与MCU的五个I/O口连接，第一连接器的第八触点与三极管的集电极连接，三极管的发射极接地，三极管的基极通过一电阻接MCU的另一I/O口，第二连接器的第一触点与第三LED、第四LED、第五LED、第六LED的正极连接，第二连接器的第二触点与第一LED、第二LED的正极以及第一按键开关、第二按键开关的一端连接，第二连接器的第三触点与第三LED的负极连接，第二连接器的第四触点与第二LED的负极以及第二按键开关连接，第二连接器的第五触点与第四LED的负极连接，第二连接器的第六触点与第一LED的负极以及第一按键开关连接，第二连接器的第七触点与第五LED的负极连接，第二连接器的第八触点与第六LED的负极连接。
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| CN105530728A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-04-27 | 西南交通大学 | 一种母线电流同步式分时复用多路恒流输出led驱动器拓扑及其控制方法 |
| CN107241115A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-10-10 | 歌尔科技有限公司 | 一种分离式通话手环 |
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| CN109688656A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-26 | 珠海市杰理科技股份有限公司 | 按键时分复用电路与芯片电路 |
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