一種基于ADC的高性價比鍵盤輸入設計

引言
在單片機領域中，鍵盤輸入是最常用的人機交互方式。通常實用鍵盤接口方式有：直接輸入、矩陣結構、A／D方式、鍵盤和顯示復用、并行擴展、串口擴充以及用鍵盤和顯示專用控制器件等。但是其中很多方案都需要占用不少單片機有限的I／O口。本文提出一種基于ADC的高性價比鍵盤輸入設計方法。

1 ADC按鍵原理
ADC按鍵的原理圖如圖1所示，把多個電阻串聯分壓，不同的按鍵將不同的電壓進行A／D轉換，根據ADC結果，MCU就能識別按鍵了。例如，key1按下，ADC得到的電壓值為：

理論上，只要相鄰的兩個按鍵按下時，電壓的差值在ADC能最小分辨的電壓范圍之內，那么MCU就能識別是哪個鍵被按下了。一個n位的ADC，可以識別2n個不同的電壓值，即可以識別2n個按鍵。例如8位ADC，理論上可以串聯256個電阻，識別256個按鍵。但在實際應用中還要考慮很多的外在因素，如電阻自身的誤差、ADC誤差、軟件計算誤差等，因此往往實際能識別的按鍵的個數小于理論值。