小按键大问题之按键的悲剧

2010-11-22 17:58

来源：电子工程网

　　关于开关的设计方法

　　对于一个普通的开关电路来说，他往往有不同的状态，短路到地、短路到电源、开关闭合状态、开关断开状态和开关阻抗不在规定的范围内状态。假定我们通过一个电阻与开关连接后，可以得到端口的电压如图所示：

　　① 开关断开时，开关的断开电阻与上拉电阻分压，电压较大。由于电阻误差的影响此时的电压并不只是一根线，而是一个范围，在图上形成了一段范围。

　　③ 开关闭合时，开关的导通电阻与上拉电阻分压，电压较小。

　　③ 如果开关的阻值不在导通电阻～断开电阻的范围内，此时电路进入了中间状态。

　　④ 当开关开路或者直接与电源短路的时候，端口电压比开关断开时高。事实上在断开电阻较大的时候，这个值很难与开关断开的上边沿分开。

　　⑤ 当开关开路或者直接与地线短路的时候，端口电压比开关断开时低。事实上在导通电阻较小的时候，这个值很难与开关导通的下边沿分开。

　　需要我们注意的是，往往在使用普通开关的时候使用两种状态，只要区分导通电阻和断开电阻就可以了，通过单片机的逻辑口即可实现。而在组合开关的应用条件下，导通电阻被分成若干个小的电阻区间，因此我们需要将导通②和③非定额电阻带进行合并，并细分成若干个小的电阻带，通过代入采样得到的电源电压来区分这个状态，这种方法较为复杂，将在后面详细介绍这种方法。

　　我们的设计开始于数字接口电路，从低电平有效电路开始，将建立一种分析问题和设计电路的的手段。高电平有效电路相比较而言相对简单，因为它不存在地偏移，因此作为一小节简单的介绍。

　　整个设计过程主要按照以下的流程图来进行的：

　　第1步确认开关模型和线束模型，这部分工作我们将在上面进行了介绍。

　　第2步是确认模块环境和建立设计约束，这部分工作我们在6.1.1进行，关于电阻精度的计算已经在前面的元器件中有过介绍，这里重要的是将所有的元件参数和环境参数都整理出来形成一个完整的参数的定义。

　　第3步是通过设计约束，构建基本电路拓扑，将约束转化成与之相对应的电路的参数，并根据这些参数来实现电路的正向设计，这部分工作在6.1.2中进行。