在电子工程中,工程师经常要采集和处理多个按键信号,这些信号通常来自用户的输入,如键盘、遥控器等,在许多应用中,为了节省I/O端口,可能会需要通过一个I/O端口来采集多个按键信号,如何做到?
若是要实现这个想法,必须要用上模拟-数字转换器(ADC)及适当的软件算法来实现,ADC通过采样、量化、编码三个步骤将模拟信号转换为数字信号。在采样阶段,ADC将模拟信号的电压或电流值采样为一定的时间间隔;在量化阶段,ADC将这些采样值转换为最接近的量化等级;在编码阶段,ADC将这些量化等级转换为二进制数字信号。
那么如何实现?
1、硬件设计
要使用一个I/O端口采集多个按键信号,我们需要将按键连接到ADC的输入端,同时将I/O端口配置为输出模式,通过它来控制ADC的启动和停止。此外,我们还需要一个存储器来保存ADC的转换结果。
2、软件设计
在软件层面,我们需要编写一个程序来控制ADC的启动和停止,同时读取ADC的转换结果。因此该程序应包括以下部分:
①初始化ADC和I/O端口;
②设置I/O端口为输出模式;
③在按键被按下时启动ADC进行转换;
④读取并保存ADC的转换结果;
⑤根据转换结果判断哪个按键被按下。
对于每个按键,我们可以在程序中为其分配一个唯一的ID。当ADC读取到一个按键的信号时,程序可以根据ID判断出哪个按键被按下。
3、去抖动
按键抖动是按键信号的常见问题,它会导致按键在没有被按下时产生错误的信号。为了解决这个问题,我们需要在程序中添加去抖动的逻辑。
我们可以设置一个延时来避免,当按键在一段时间内持续保持按下状态时,才会被认定为有效的按键信号。
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