香蕉派一个IO口12个按键

tjcfeng

提到按键，大家都很熟悉，随便找个IO口，设置为输入，外面再接个普通按键就行了，最多加上上拉电阻，没有什么新鲜的。没错，这是最简单最保险也是最常用的方法，不过如果我想外接很多个按键，比如十几二十多个怎么办呢？找几十个IO口，引几十根线出来？还是再外接个芯片串行控制？当然可以，可是还要准备外围电路，增加了时间增加了成本。还有没有别的办法呢？有，先看一下自制的神器：

还是按键，呵呵。不过有一点不一样，看到接口了吗？只有3个。除去VCC和GND，那么就剩下一个口了，这一个口可以接收到这么多的按键信号？
    确定这个可行之前，还是来看一下A20的手册吧。翻到LRADC章节，有这样一个说明：

虽然很简单的几句话，但是基本上描述清楚了。也就是说，LRADC可以实现这个按键输入的功能。
    以前提到过，LRADC是一种低分辨率的模数转换器，精度很低，不过用在按键检测上还是可以的，而且A20也是准备这样来用的。并且它可以支持的中断有：

1.数据变化；
    2.Key Down；
    3.Key Hold；
    4.Already Hold；
    5.Key Up；
看到这些，更能够证明LRADC可以用来实现按键的检测。
    好了，既然确定可以实现，那就动手准备所需要的东西吧。
    1.按键若干，根据自己的需要；
    2.万用板一张，大小形状也是根据自己的需要；
    3.杜邦线3根，只要3根就够了；
    4.香蕉派一块，必须的。
其实原理很简单，就是电阻分压的方式来得到不同的电压，从而判断出不同按键的按下。先来看一下原理图：

这是借用别人的原理图，他的是16个按键，为了保证可用，我减去了4个，原因后面说明。
    在输入电压的两遍分别接了若干个电阻，每个电阻对应不同的按键。当有某个按键按下时，根据它前后电阻的阻值不同，来得到这个按键应该产生的电压，输入到LRADC口中检测，用程序来判断它的状态，并告诉系统按下抬起的事件。
    原理很简单，但是也有一些需要考虑到的地方：
    1.A20 的LRADC最大可检测的电压为2V，所以要保证分压后的电压不能超过2V；
    2.A20 的LRADC只有6位，即从0~63共64个数据。2V / 64 = 0.03125V，也就是说，LRADC最小能够检测到的电压变化为0.03V，每个按键按下后的电压差必须要大于0.03V，否则程序没有办法判断出是哪个按键了；
    3.香蕉派输出的电压最低的为3.3V，所以要基于3.3V来选择适配的电阻。
    为了保证这三点要求，我做了小小的修改：

整个程序的流程就是配置好LRADC相关的寄存器，开始采样后，响应设定的中断，然后才开始读取数据，再根据数据的范围来判断是哪个键按下。不过在试验的时候发现，HOLD和AlrdyHOLD中断不能响应，只有Data、KeyDown、KeyUp可以捕获到。不过已经足够了。如果想判断长按的状态，还是自己加计时吧。

前些日子已经完成了这个程序，结果刚刚没找到，又重新写了个简单的，没有加入过滤，所以出现了重复显示，就当是个展示吧。其实只要响应中断后及时清理就没有问题。当达到最大值时证明是按键抬起，记录上一次按下的按键就可以完全分辨出状态了。
    原来做的那个键盘，没有注意到有一个按键是坏的，手感没问题就是连不通，坑爹啊。一怒之下干脆做了个新的，又增加了光感和PWM，同时把走线图放出来供大家参考吧。

做成的效果，包括ADC按键、ADC光感、PWM灯，并且加了个切换开关，可以当作24个键使用。

背面

万用板的走线图，最上面LED旁边少了一个元件，没有找到封装图就空着了，是个8550，直接把三个脚连上就可以了。