按鍵設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-12-08
按鍵設(shè)計(jì)的視頻教程
51單片機(jī)教程+protues8.0仿真視頻教程
├ 第10講 按鈕開關(guān)應(yīng)用(兩開三燈) ├ 第11講 按鍵狀態(tài)指示程序設(shè)計(jì) ├ 第12講 矩陣鍵盤程序設(shè)計(jì) ├ 第13講 數(shù)碼顯示原理及編程 ├ 第14講 數(shù)碼顯示四位數(shù)字 ├ 第15講 574數(shù)碼顯示電路及程序設(shè)計(jì) ├ 第16講 164串行驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示電路及程序設(shè)計(jì) ├ 第17講 PNP三極管片選掃描數(shù)碼顯示 ├ 第18講 用數(shù)組及指針掃描數(shù)碼顯示 ├ 第19講 矩陣鍵盤值的數(shù)碼顯示
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按鍵設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
在單片機(jī)系統(tǒng)里，按鍵是常見的輸入設(shè)備。本文將介紹四種按鍵硬件設(shè)計(jì)上的方案和一些軟件設(shè)計(jì)方面的技巧。
四種按鍵硬件設(shè)計(jì)
方案一：?jiǎn)蝹€(gè)按鍵
直接檢測(cè)GPIO口單個(gè)按鍵，如圖1所示。
圖1 方案一
方案二：矩陣鍵盤
在按鍵較多的情況下，則使用矩陣鍵盤，如圖2所示。
圖2 方案二
方案三：外部中斷
將按鍵接到外部中斷引腳上，利用按鍵按下產(chǎn)生的邊沿信號(hào)進(jìn)行按鍵檢測(cè)，如圖3所示。
圖3 方案三
方案四：利用ADC
利用單片機(jī)的數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC），設(shè)定按鍵按下前后經(jīng)過ADC接口電壓的不同，根據(jù)電壓的差異來識(shí)別按鍵，如圖4所示。
圖4 方案四
優(yōu)缺點(diǎn)分析
以上四種設(shè)計(jì)分別各有優(yōu)點(diǎn)和不足。
第一種設(shè)計(jì)是最簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)的做法，對(duì)于單片機(jī)初學(xué)者很容易理解和使用，但缺點(diǎn)是需要在主循環(huán)中不斷檢測(cè)按鍵是否按下，并且需要做消抖處理。若主循環(huán)中某個(gè)函數(shù)任務(wù)占用時(shí)間較長(zhǎng)，則按鍵會(huì)有不同程度的“失靈”。
第二種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是能夠在GPIO數(shù)量有限的情況下，擴(kuò)展盡可能多的按鍵。但缺點(diǎn)同上，需要不停檢測(cè)按鍵是否按下。
第三種設(shè)計(jì)的效率Z高，不需要循環(huán)檢測(cè)按鍵是否按下，但缺點(diǎn)是需要單片機(jī)有足夠的外部中斷接口供使用。
展開 要求汽車按鍵字符的點(diǎn)亮均勻性一直是供應(yīng)商和主機(jī)廠關(guān)注的指標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)高效率低成本的方案，往往采用光導(dǎo)的形式去實(shí)現(xiàn)。但這個(gè)光導(dǎo)屬于異形光導(dǎo)，也就是光導(dǎo)的幾何特征并不規(guī)則，這給設(shè)計(jì)師帶來了很大的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的光導(dǎo)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不斷試錯(cuò)，來找出最優(yōu)解。該方法效率低，時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)不能找到最優(yōu)解。通過采用Ansys SPEOS和Ansys optiSLang結(jié)合的方案能很好的解決這個(gè)難題，借助Ansys SPEOS在光學(xué)設(shè)計(jì)和仿真領(lǐng)域強(qiáng)大的功能，可以輕松設(shè)計(jì)光導(dǎo)并定制變量和目標(biāo)值，而借助Ansys optiSLang優(yōu)異的算法能找出參數(shù)相關(guān)性和最優(yōu)解。從而，將汽車按鍵字符設(shè)計(jì)的工作流大大簡(jiǎn)化和流程化，提高了設(shè)計(jì)效率。本文將詳細(xì)通過具體案例來介紹聯(lián)合Ansys SPEOS和optiSLang來對(duì)汽車按鍵光導(dǎo)設(shè)計(jì)的優(yōu)化過程。
展開 要求汽車按鍵字符的點(diǎn)亮均勻性一直是供應(yīng)商和主機(jī)廠關(guān)注的指標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)高效率低成本的方案，往往采用光導(dǎo)的形式去實(shí)現(xiàn)。但這個(gè)光導(dǎo)屬于異形光導(dǎo)，也就是光導(dǎo)的幾何特征并不規(guī)則，這給設(shè)計(jì)師帶來了很大的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的光導(dǎo)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不斷試錯(cuò)，來找出最優(yōu)解。該方法效率低，時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)不能找到最優(yōu)解。通過采用Ansys SPEOS和Ansys optiSLang結(jié)合的方案能很好的解決這個(gè)難題，借助Ansys SPEOS在光學(xué)設(shè)計(jì)和仿真領(lǐng)域強(qiáng)大的功能，可以輕松設(shè)計(jì)光導(dǎo)并定制變量和目標(biāo)值，而借助Ansys optiSLang優(yōu)異的算法能找出參數(shù)相關(guān)性和最優(yōu)解。從而，將汽車按鍵字符設(shè)計(jì)的工作流大大簡(jiǎn)化和流程化，提高了設(shè)計(jì)效率。本文將詳細(xì)通過具體案例來介紹聯(lián)合Ansys SPEOS和optiSLang來對(duì)汽車按鍵光導(dǎo)設(shè)計(jì)的優(yōu)化過程。
展開 要求汽車按鍵字符的點(diǎn)亮均勻性一直是供應(yīng)商和主機(jī)廠關(guān)注的指標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)高效率低成本的方案，往往采用光導(dǎo)的形式去實(shí)現(xiàn)。但這個(gè)光導(dǎo)屬于異形光導(dǎo)，也就是光導(dǎo)的幾何特征并不規(guī)則，這給設(shè)計(jì)師帶來了很大的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的光導(dǎo)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師會(huì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)不斷試錯(cuò)，來找出最優(yōu)解。該方法效率低，時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)不能找到最優(yōu)解。通過采用Ansys SPEOS和Ansys optiSLang結(jié)合的方案能很好的解決這個(gè)難題，借助Ansys SPEOS在光學(xué)設(shè)計(jì)和仿真領(lǐng)域強(qiáng)大的功能，可以輕松設(shè)計(jì)光導(dǎo)并定制變量和目標(biāo)值，而借助Ansys optiSLang優(yōu)異的算法能找出參數(shù)相關(guān)性和最優(yōu)解。從而，將汽車按鍵字符設(shè)計(jì)的工作流大大簡(jiǎn)化和流程化，提高了設(shè)計(jì)效率。本文將詳細(xì)通過具體案例來介紹聯(lián)合Ansys SPEOS和optiSLang來對(duì)汽車按鍵光導(dǎo)設(shè)計(jì)的優(yōu)化過程。
展開 有鑒于此，光學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與優(yōu)化常常被視作復(fù)雜且困難的工作。現(xiàn)如今，Ansys Speos可以提供客戶眾多設(shè)計(jì)自由度，通過Ansys強(qiáng)大的Workbench平臺(tái)，輕松實(shí)現(xiàn)光學(xué)產(chǎn)品的優(yōu)化迭代。
工作流程
在本案例中，我們介紹一個(gè)基于汽車按鍵開關(guān)的照明設(shè)計(jì)與優(yōu)化工作流。
#1 初始模型
#2 光導(dǎo)設(shè)計(jì)
#3 光導(dǎo)優(yōu)化
#4 結(jié)果評(píng)估
1.初始模型
以往，在沒有引入光學(xué)軟件的情況下，用戶會(huì)根據(jù)已有的工程經(jīng)驗(yàn)完成初始模型結(jié)構(gòu)。
此時(shí)只需將CAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入Ansys Speos，設(shè)定光源、材料、探測(cè)器，合適模擬算法后，就可以準(zhǔn)確的描述光與物體的相互作用，分析其光學(xué)性能。本案例中字符是由4個(gè)區(qū)域組成，采用RMS Contrast評(píng)估均勻性時(shí)，需要利用測(cè)量工具定義4個(gè)輪廓，可知RMS Contrast (P9-P11)的數(shù)值并不理想。Ansys Speos的LXP分析功能可觀察系統(tǒng)的光路，了解光線折損細(xì)節(jié)，同時(shí)也可對(duì)材料進(jìn)行更替后，得到最終的初始條件。更換材料模擬后，P9-P11數(shù)值相對(duì)平穩(wěn)，但核心輪廓P12暗區(qū)較多。
2.光導(dǎo)設(shè)計(jì)
Ansys Speos Optical Part Design是一個(gè)專業(yè)的光學(xué)設(shè)計(jì)模塊，該模塊能實(shí)現(xiàn)非成像照明領(lǐng)域中幾乎所有的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
1) 光導(dǎo)設(shè)計(jì)——Lightguide設(shè)計(jì)模塊將初始導(dǎo)光結(jié)構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計(jì)。
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按鍵設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
產(chǎn)品品牌：永嘉微電/VINKA
產(chǎn)品型號(hào)：VKD223EB
封裝形式：SOT23-6L
VKD223EB是單通道觸摸檢測(cè)芯片，功耗低、工作電壓范圍 寬以及穩(wěn)定的觸摸檢測(cè)效果可以廣泛的滿足不同應(yīng)用的需求, 此觸摸檢測(cè)芯片是專為取代傳統(tǒng)按鍵而設(shè)計(jì)，內(nèi)建穩(wěn)壓電路, 提供穩(wěn)定電壓給觸摸檢測(cè)電路使用,觸摸檢測(cè)PAD的大小可依 不同的靈敏度設(shè)計(jì)在合理的范圍內(nèi)。
該芯片專為取代傳統(tǒng)按鍵而設(shè)計(jì)，芯片內(nèi)部集成高效完善的觸摸檢測(cè)算法；內(nèi)建穩(wěn)壓電路, 提供穩(wěn)定的電壓給觸摸感應(yīng)電路使用, 穩(wěn)定的觸摸檢測(cè)效果可以廣泛的滿足不同應(yīng)用的需求。
由于低功率發(fā)動(dòng)機(jī)，各種電池供電的應(yīng)用程序可以增加產(chǎn)品的使用時(shí)間。也基于現(xiàn)有的GreenTouch3TM引擎技術(shù)，可靠性可以保證對(duì)各種噪音和環(huán)境的變化。
VKD104CC是4通道觸摸檢測(cè)芯片，功耗低、工作電壓范圍寬以及 穩(wěn)定的觸摸檢測(cè)效果可以廣泛的滿足不同應(yīng)用的需求,此觸摸檢測(cè) 芯片是專為取代傳統(tǒng)按鍵而設(shè)計(jì),內(nèi)建穩(wěn)壓電路,提供穩(wěn)定電壓給觸 摸檢測(cè)電路使用,觸摸檢測(cè)PAD的大小可依不同的靈敏度設(shè)計(jì)在合 理的范圍內(nèi)。該芯片具有較高的集成度,僅需極少的外部組件便可 實(shí)現(xiàn)觸摸按鍵的檢測(cè)。
相比傳統(tǒng)機(jī)械按鍵，觸摸按鍵的設(shè)計(jì)往往更為簡(jiǎn)潔，且操作直觀，為駕駛者帶來了一種前衛(wèi)的操作體驗(yàn)。
晶尊微SC09B觸摸芯片，按照工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，一致性好，有超強(qiáng)抗干擾能力和穩(wěn)定性。
工采網(wǎng)代理的韓國綠芯GreenChip電容式觸摸芯片 - GTX301L是一款單通道電容式觸摸芯片；該芯片專為取代傳統(tǒng)按鍵而設(shè)計(jì)，芯片內(nèi)部集成高效完善的觸摸檢測(cè)算法；內(nèi)建穩(wěn)壓電路, 提供穩(wěn)定的電壓給觸摸感應(yīng)電路使用, 穩(wěn)定的觸摸檢測(cè)效果可以廣泛的滿足不同應(yīng)用的需求。
電容式觸摸芯片 - GTX301L是觸控產(chǎn)品之一傳感器系列；可以進(jìn)行電容檢測(cè)有1個(gè)通道下發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
工采網(wǎng)代理的韓國綠芯GreenChip電容式觸摸芯片 - GTX301L是一款單通道電容式觸摸芯片；該芯片專為取代傳統(tǒng)按鍵而設(shè)計(jì)，芯片內(nèi)部集成高效完善的觸摸檢測(cè)算法；內(nèi)建穩(wěn)壓電路, 提供穩(wěn)定的電壓給觸摸感應(yīng)電路使用, 穩(wěn)定的觸摸檢測(cè)效果可以廣泛的滿足不同應(yīng)用的需求。
電容式觸摸芯片 - GTX301L是觸控產(chǎn)品之一傳感器系列；可以進(jìn)行電容檢測(cè)有1個(gè)通道下發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
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清晰的按鍵設(shè)計(jì)可以快速完成和修改模型網(wǎng)格，再經(jīng)過求解器計(jì)算，分析結(jié)果可直接顯示在畫面上。
工采網(wǎng)代理的韓國綠芯GreenChip電容式觸摸芯片 - GTX301L是一款單通道電容式觸摸芯片；該芯片專為取代傳統(tǒng)按鍵而設(shè)計(jì)，芯片內(nèi)部集成高效完善的觸摸檢測(cè)算法；內(nèi)建穩(wěn)壓電路, 提供穩(wěn)定的電壓給觸摸感應(yīng)電路使用, 穩(wěn)定的觸摸檢測(cè)效果可以廣泛的滿足不同應(yīng)用的需求。
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