mcu资源不足？大神带你扩展按键资源 解决mcu按键端口太少

jupitars

[paragraph]需求
对于一些小型低成本的产品所使用的的MCU都会选用较少管脚的封装，一方面可以缩小产品的体积，同时还可以减低产品的成本。
所以这样的产品对MCU资源的压榨就尤为体现工程师们的经验和能力了，但是一款好的产品随着时间和市场的检验，终究逃不掉功能上的升级和客户需求的增加。
而按键作为一种与用户交互的重要部分，在进行产品升级换代中难免会遇到按键资源不够的问题，那么如何扩展按键资源就成为了一个比较常见的问题，目前常用的有如下两种方案:
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外部扩展芯片
这种算是最容易想到的一种IO扩展的方案，通过串行线与扩展芯片通信，从而控制扩展芯片多个输入输出口。
比如远程IO扩展芯片CH423，该芯片可以支持8个双向输入输出引脚和16个通用输出引脚，并且还支持输入电平变化中断。

                               
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此图源于CH423中文手册
我们只需要通过MCU的IIC外设或者模拟IIC与CH423进行通信，从而对该芯片进行写入与读取即可完成IO口的读写，实现了IO的扩展需求。
使用CH423外扩主要的缺点是成本太高，对于低端产品或许用一块这样的芯片就可以换一块更好的主控芯片。
另外一种比较便宜点的方法是采用串转并，并转串的移位芯片，比如74HC165(数据从并转串)、74HC595(数据从串转并);当然如果需要数据锁存就需要锁存器来进行搭建如74HC574等等。
采用芯片扩展终究还是会使得电路板的体积变大，甚至还需要硬件工程师花更多的时间设计电路等，当然芯片扩展也是有其优点的，能让主控MCU与外界隔离，从而起到保护MCU的作用等等。
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AD按键
一个好的思想往往能够解决一系列的问题，对于MCU而言按键的变化无非就是改变了电平的状态，如果我们把按键看成一个整体，对于MCU而言其就相当于一个传感器，所以我们可以把按键进一步抽象成一个整体，通过设计电路使得按键的状态变化体现在一个模拟量上来，MCU通过AD转换从而形成一一映射关系得以检测。

                               
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分析一下：
以上通过按键按下改变电路，从而形成不同的阻值的下拉电阻，比如当K1按下ADC直接到地，从而检测为0V，当K2按下R1和R2形成串联分压，从而此时ADC检测出来为3.3V/2，依次类推即可检测出各个按键的状态。然而细心的读者应该会想到，这样的电路似乎不支持多个按键按下的检测吧。比如当K1和K2同时按下，这样ADC直接链接到地，从而无论如何检测出来还是0V。于是bug菌画了如下电路，供大家参考:

                               
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3、结束语
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