如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)用一個I/O采集多個按鍵信號

使用模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）的特點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)用一個I/O采集多個按鍵信號。

一、單片機(jī)的I/O口檢測按鍵簡說

我們知道，一般情況下單片機(jī)的一個I/O口作為普通I/O口的話，只能檢測識別一個按鍵。

日常設(shè)計中，如果碰到按鍵數(shù)量較多的話，會采用行列式鍵盤，例如最常見的4X4矩陣鍵盤，這樣可以實(shí)現(xiàn)用8個I/O口檢測16個按鍵。

還有就是鍵盤接口，典型的是我們計算機(jī)上用的鍵盤，其采用PS/2接口，現(xiàn)在一般計算機(jī)上用的是USB接口的鍵盤。

另外還有使用串口或者IIC、SPI接口的鍵盤芯片，這些使用常見的串口、IIC、SPI通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)。

但是這些都一個以上的I/O口，不是真正的用多個按鍵。

那么有沒有更簡單的辦法，使用更少的I/O口資源檢測更多的按鍵呢？

二、基于模數(shù)轉(zhuǎn)換的AD鍵盤

我們知道按鍵檢測實(shí)際上是檢測連接按鍵的端口的高低電平值，在單個I/O口檢測單個按鍵時，只是簡單的判斷連接按鍵的端口的電平是高電平（+5V）還是低電平（0V）。那么是否可以通過電平的微小變化來檢測按鍵是否被按下呢？

下圖為一個A/D鍵盤的原理圖，從圖中可以看出，當(dāng)不同的按鍵被按下時，ADC端點(diǎn)處的電壓不同，通過判斷不同的電壓值就可以判斷出是那個按鍵被按下。

對于具有AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)來說，直接接到一個AD通道即可。對于沒有AD轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)，可采用一個AD轉(zhuǎn)換模塊。

對于這種按鍵，有以下缺點(diǎn)：

1、對于同一點(diǎn)處的電壓值，A/D多次采樣的結(jié)果不可能完全相同。

2)、電阻的誤差。電阻值由于電阻的精度和環(huán)境溫度的原因，誤差較大，所以A/D鍵盤各個按鍵點(diǎn)的分壓不準(zhǔn)確。

3）、為盡量減少誤差，可以采取增加電阻精度、增加溫度補(bǔ)償?shù)确椒?，另外在軟件處理時候要注意消除按鍵抖動等因素，還要對實(shí)際轉(zhuǎn)換值和標(biāo)準(zhǔn)值給出誤差補(bǔ)償。

4）、如果按鍵按下，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，若實(shí)際轉(zhuǎn)換值在允許誤差范圍之內(nèi)（需要實(shí)際測量各點(diǎn)電壓，并計算各點(diǎn)電壓平均值），則認(rèn)為按鍵按下，否則程序不響應(yīng)。

5）、實(shí)際試驗(yàn)過程中，還要考慮電阻的累積誤差，選用精度越高的電阻，可分辨的按鍵數(shù)目越多。