驱动与扫描电路、及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种驱动与扫描电路、及电子设备。


背景技术：

2.单片机又称单片微控制器，主要应用于控制领域，我们生活中所接触的电子产品几乎都会用到单片机，目前，全球单片机的使用数量已经远远超过pc机和其他计算机的总和。
3.同时，随着用户需求越来越多，也要求电子产品能实现更多的功能。不同功能的实现通常与单片机的io口相关，比如对于led灯的驱动功能，或对于按键的扫描功能等。
4.然而，不同的功能通常需要使用到不同的io口，导致io口的利用率较低。


技术实现要素：

5.本技术实施例旨在提供一种驱动与扫描电路、及电子设备，本技术能够提高单片机io口的利用率。
6.为实现上述目的，第一方面，本技术提供一种驱动与扫描电路，包括：
7.第一发光模块、第二发光模块、钳位模块、按键模块与控制模块；
8.所述第一发光模块的第一端与所述第二发光模块的第一端、所述按键模块的第一端及所述控制模块的第一端连接，所述第一发光模块的第二端与所述钳位模块的第一端及所述按键模块的第二端连接，所述第二发光模块的第二端与所述钳位模块的第二端连接，所述钳位模块的第三端与第一电源连接，所述钳位模块的第四端接地；
9.所述第一发光模块用于在所述控制模块的第一端输出第一电平时处于点亮状态；
10.所述第二发光模块用于在所述控制模块的第一端输出第二电平时处于点亮状态；
11.所述钳位模块用于在所述控制模块的第一端作为输入端时，对所述第一发光模块与所述第二发光模块组成的支路进行钳位，以使所述第一发光模块与所述第二发光模块处于熄灭状态；
12.所述按键模块用于在所述控制模块的第一端作为输入端且所述按键模块被触发时，生成触发电压并输入至所述控制模块的第一端，以使所述控制模块根据所述触发电压确定所述按键模块被触发。
13.在一种可选的方式中，所述第一发光模块包括第一发光二极管；
14.所述第一发光二极管的阳极与所述钳位模块的第一端及所述按键模块的第二端连接，所述第一发光二极管的阴极与所述第二发光模块的第一端、所述按键模块的第一端及所述控制模块的第一端连接。
15.在一种可选的方式中，所述第二发光模块包括第二发光二极管；
16.所述第二发光二极管的阳极与所述第一发光模块的第一端、所述按键模块的第一端及所述控制模块的第一端连接，所述第二发光二极管的阴极与所述钳位模块的第二端连接。
17.在一种可选的方式中，所述钳位模块包括第一二极管；
18.所述第一二极管的阳极与所述第一发光模块的第二端及所述第一电源连接，所述第一二极管的阴极与所述第二发光模块的第二端连接，所述第一二极管的阴极还接地。
19.在一种可选的方式中，所述钳位模块还包括第一电阻与第二电阻；
20.所述第一电阻的第一端与所述第一电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接，所述第二电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二电阻的第二端接地。
21.在一种可选的方式中，所述按键模块包括按键；
22.所述按键的第一端与所述第一发光模块的第一端、所述第二发光模块的第一端及所述控制模块的第一端连接，所述按键的第二端与所述第一发光模块的第二端及所述钳位模块的第一端连接。
23.在一种可选的方式中，所述按键模块还包括第三电阻与第二二极管；
24.所述第三电阻的第一端与所述按键的第二端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第一发光模块的第二端及所述钳位模块的第二端连接。
25.在一种可选的方式中，所述控制模块包括第一电容与控制单元；
26.所述控制单元的第一端与所述第一发光模块的第一端、所述第二发光模块的第一端及所述按键模块的第一端连接，所述控制单元的第二端与所述第一电容的第一端及所述第一电源连接，所述第一电容的第二端与所述控制单元的第三端均接地。
27.第二方面，本技术提供一种电子设备，包括如上所述的驱动与扫描电路。
28.本技术实施例的有益效果是：本技术提供的驱动与扫描电路，包括第一发光模块、第二发光模块、钳位模块、按键模块与控制模块。其中，在控制模块的第一端输出第一电平时，第一发光模块被点亮，且在控制模块的第一端输出第二电平时，第二发光模块被点亮，以及在控制模块的第一端作为输入端，控制模块能够根据所接收到的触发电压确定按键模块是否被触发。可见，通过控制模块的第一端即可实现对第一发光模块与第二发光模块的控制过程，也可实现对按键模块的扫描过程。从而，当控制模块包括单片机时，则单片机的io可实现不同的功能，有利于提高单片机io的利用率。
附图说明
29.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
30.图1为本技术实施例提供的驱动与扫描电路的结构示意图；
31.图2为本技术实施例提供的驱动与扫描电路的电路结构示意图。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.请参照图1，图1为本技术实施例提供的驱动与扫描电路的结构示意图。如图1所示，该驱动与扫描电路包括第一发光模块10、第二发光模块20、钳位模块30、按键模块40与控制模块50。其中，第一发光模块10的第一端与第二发光模块20的第一端、按键模块40的第一端及控制模块50的第一端连接，第一发光模块10的第二端与钳位模块30的第一端及按键模块40的第二端连接，第二发光模块20的第二端与钳位模块30的第二端连接，钳位模块30的第三端与第一电源v1连接，钳位模30块的第四端接地gnd。
34.具体地，第一发光模块10用于在控制模块50的第一端输出第一电平时处于点亮状态。第二发光模块20用于在控制模块50的第一端输出第二电平时处于点亮状态。钳位模块30用于在控制模块50的第一端作为输入端时，对第一发光模块10与第二发光模块20组成的支路进行钳位，以使第一发光模块10与第二发光模块20处于熄灭状态。按键模块40用于在控制模块50的第一端作为输入端且按键模块40被触发时，生成触发电压并输入至控制模块50的第一端，以使控制模块50根据触发电压确定按键模块40被触发。
35.可见，在此实施例中，控制模块50的第一端能够实现以下几种功能：
36.第一种功能：将控制模块50的第一端作为输出端，并输出第一电平。此时，第一电平相对于第一电源v1应为低电平信号，则第一电源v1与第一电平之间的压差可使第一发光模块10被点亮。亦即，完成了对第一发光模块10的驱动过程。
37.第二种功能：将控制模块50的第一端作为输出端，并输出第二电平。此时，第二电平相对于地gnd应为高电平信号，则第二电平与地gnd之间的压差可使第二发光模块20被点亮。亦即，完成了对第二发光模块20的驱动过程。
38.第三种功能：将控制模块50的第一端作为输入端。此时，当按键模块40被按下时，控制模块50的第一端能够接收到对应的触发电压，继而可确定按键模块40被触发。亦即，完成了对按键模块40的扫描过程。与此同时，钳位模块30能够对第一发光模块10与第二发光模块20组成的电路进行钳位，以使第一发光模块10与第二发光模块20保持熄灭，从而确保此时的控制模块50仅执行按键模块40的扫描功能。
39.综上可知，通过控制模块50的第一端即可实现对第一发光模块10与第二发光模块20的控制过程，也可实现对按键模块40的扫描过程。则当该控制模块50包括单片机时，控制模块50的第一端可为单片机的一个io口，即单片机的io口能够实现不同的功能，有利于提高单片机io口的利用率。从而，能够节省单片机的资源，有利于减少成本。
40.在一实施例中，如图2所示，第一发光模块10包括第一发光二极管le1。其中，第一发光二极管le1的阳极与钳位模块30的第一端及按键模块40的第二端连接，第一发光二极管le1的阴极与第二发光模块20的第一端、按键模块40的第一端及控制模块50的第一端连接。其中，第一发光二极管le1的阴极为第一发光模块10的第一端，第一发光二极管le1的阳极为第一发光模块10的第二端。
41.具体地，当第一发光二极管le1的阳极与阴极之间的电压超过其导通电压时，第一发光二极管le1被点亮。而第一发光二极管le1的亮度则取决于流经第一发光二极管le1的电流大小，电流越大则亮度越强，反之电流越小则亮度越弱。
42.在一实施例中，第二发光模块20包括第二发光二极管le2。其中，第二发光二极管le2的阳极与第一发光模块10的第一端、按键模块40的第一端及控制模块50的第一端连接，
第二发光二极管le2的阴极与钳位模块30的第二端连接。其中，第二发光二极管le2的阳极为第二发光模块20的第一端，第二发光二极管le2的阴极为第二发光模块20的第二端。
43.同样地，当第二发光二极管le2的阳极与阴极之间的电压超过其导通电压时，第二发光二极管le2被点亮。而第二发光二极管le2的亮度则取决于流经第二发光二极管le2的电流大小，电流越大则亮度越强，反之电流越小则亮度越弱。
44.在一实施例中，钳位模块30包括第一二极管d1。第一二极管d1的阳极与第一发光模块10的第二端及第一电源v1连接，第一二极管d1的阴极与第二发光模块20的第二端连接，第一二极管d1的阴极还接地gnd。
45.在此实施例中，当第一二极管d1导通时，第一二极管d1两端的电压即为其导通电压vd1。从而，在控制模块50的第一端作为输入端时，可将第一发光二极管le1与第二发光二极管le2组成的支路的两端的电压钳位在电压vd1，以使第一发光二极管le1两端的电压小于其导通电压，以及第二发光二极管le2两端的电压小于其导通电压。从而，第一发光二极管le1与第二发光二极管le2均处于熄灭状态。
46.在一实施例中，钳位模块30还包括第一电阻r1与第二电阻r2。其中，第一电阻r1的第一端与第一电源v1连接，第一电阻r1的第二端与第一二极管d1的阳极连接，第二电阻r2的第一端与第一二极管d1的阴极连接，第二电阻r2的第二端接地gnd。
47.其中，第一二极管d1的阳极为钳位模块30的第一端，第一二极管d1的阴极为钳位模块30的第二端，第一电阻r1的第一端为钳位模块30的第三端，第二电阻r2的第二端为钳位模块30的第四端。
48.具体地，第一电阻r1与第二电阻r2用于对第一电源v1起到分压作用，以为第一二极管d1提供导通电压。同时，在第一发光二极管le1导通时，第一电阻r1还能够起到限流作用，以防止第一发光二极管le1因电流过大而损坏。以及在第二发光二极管le2导通时，第二电阻r2还能够起到限流作用，以防止第二发光二极管le2因电流过大而损坏。
49.在一实施例中，按键模块40包括按键k1。其中，按键k1的第一端与第一发光模块10的第一端、第二发光模块20的第一端及控制模块50的第一端连接，按键k1的第二端与第一发光模块10的第二端及钳位模块30的第一端连接。
50.具体地，在按键k1按下时，按键模块40被触发，则控制模块50能够接收到触发电压。
51.在一实施例中，按键模块40还包括第三电阻r3与第二二极管d2。其中，第三电阻r3的第一端与按键k1的第二端连接，第三电阻r3的第二端与第二二极管d2的阳极连接，第二二极管d2的阴极与第一发光模块10的第二端及钳位模块30的第二端连接。
52.其中，按键k1的第一端为按键模块40的第一端，第二二极管d2的阴极为按键模块40的第二端。
53.在此实施例中，第三电阻r3用于起到限流作用，以在按键k1按下时，防止电流过大而损坏控制模块50。第二二极管d2则可防止由于第二二极管d2的阴极所接入的电路中的电压波动，而对控制模块50造成不利影响，以对控制模块50起到保护作用，提高控制模块50的稳定性。
54.在一实施例中，控制模块50包括第一电容c1与控制单元u1。其中，控制单元u1的第一端与第一发光模块10的第一端、第二发光模块20的第一端及按键模块40的第一端连接，
控制单元u1的第二端与第一电容c1的第一端及第一电源v1连接，第一电容c1的第二端与控制单元u1的第三端均接地gnd。
55.其中，控制单元u1的第一端为控制模块50的第一端。控制单元u1的第一端即为控制单元u1的第3引脚，控制单元u1的第二端为控制单元u1的第1引脚，控制单元u1的第三端为控制单元u1的第8引脚。
56.在此实施例中，第一电容c1用于起到滤波作用，以对输入至第一电源v1的电压进行滤波，并滤除第一电源v1的电压中的高频干扰。
57.为了更好的理解本技术，以下对图2所示的电路结构的工作原理进行介绍。
58.当需要点亮第一发光二极管le1时，控制单元u1的第3引脚设置为输出状态，并输出低电平信号。第一电源v1通过第一电阻r1、第一发光二极管le1与控制单元u1的第3引脚到地gnd，形成回路。第一发光二极管le1获得导通电压，第一发光二极管le1被点亮。
59.当需要点亮第二发光二极管le2时，控制单元u1的第3引脚设置为输出状态，并输出高电平信号。高电平信号通过第二发光二极管le2、第二电阻r2到地gnd，形成回路。第二发光二极管le2获得导通电压，第二发光二极管le2被点亮。
60.当需要扫描按键k1时，控制单元u1的第3引脚设置为输入状态，控制单元u1启用其内部的存在于第3引脚与第8引脚之间的电阻r4。
61.一方面，第一电源v1通过第一电阻r1、第一二极管d1与第二电阻r2到地gnd，第一二极管d1正向导通。而第一发光二极管le1与第二发光二极管le2串联后的发光支路的两端的电压，即为第一二极管d1的导通电压vd1。通常，第一发光二极管le1的导通电压vle1与第二发光二极管le2的导通电压vle2要大于第一二极管d1的第一二极管d1的导通电压vd1。换言之，此时，第一发光二极管le1两端的电压小于其导通电压vle1，第一发光二极管le1处于熄灭状态。
62.比如，在一实施方式中，第一二极管d1的导通电压vd1为0.6v，第一发光二极管le1的导通电压vle1为1.5v。由于第一二极管d1的钳位作用，可使第一发光二极管le1两端的电压小于0.6v，即小于1.5v，第一发光二极管le1未被点亮，即处于熄灭状态。
63.同时，第一电源v1通过控制单元u1的第1引脚、电阻r4、控制单元u1的第3引脚、第二发光二极管le2与第二电阻r2到地gnd，也形成回路，以使第二发光二极管le2获得导通电压而导通。但由于电阻r4的电阻值较大，流经第二发光二极管le2的电流较小，则第二发光二极管le2的亮度较弱，此时可认为第二发光二极管le2也处于熄灭状态。
64.另一方面，由第一电源v1、第一电阻r1、第一二极管d1与第一电阻r2的回路，可得第一电阻r1与第一二极管d1之间的连接点p1上的电压以及第二电阻r2与第一二极管d1之间的连接点p2上的电压为：
65.vp1＝(v1－vd1)
×
r2
÷
(r1 r2) vd1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
66.vp2＝(v1－vd1)
×
r2
÷
(r1 r2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
67.其中，vp1为连接点p1上的电压，vp2为连接点p2上的电压，v1为第一电源v1的电压，r1为第一电阻r1的电阻值，r2为第二电阻r2的电阻值。
68.当按键k1未被按下时，由控制单元u1的第1引脚、电阻r4、控制单元u1的第3引脚、第二发光二极管le2与第二电阻r2的回路，可获得控制单元u1的第3引脚所获得的电压v31为连接点p2的电压加上第一发光二极管le2的导通电压vle2，即电压v31为：
69.v31＝vp2 vle2＝(v1－vd1)
×
r2
÷
(r1 r2) vle2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
70.当按键k1按下时，由第一电源v1、控制单元u1的第1引脚、电阻r4、控制单元u1的第3引脚、按键k1、第三电阻r3、第一二极管d2到连接点p1的回路，可获得控制单元u1的第3引脚所接收到的电压为连接点p1上的电压加上第一二极管d1的电压及第三电阻r3的电压。又由于将第三电阻r3的电阻值设置较大时，第三电阻r3上流过的电流较小，则可忽略第三电阻r3两端的电压。从而可得此时控制单元u1的第3引脚所获得的电压v32为：
71.v32＝vp1 vd2＝(v1－vd1)
×
r2
÷
(r1 r2) vd1 vd2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
72.其中，vd2为第二二极管d2的导通电压。
73.综上，在按键k1未按下时，控制单元u1的第3引脚通过公式(2)与(3)可获得电压v31。在按键k1被按下时，控制单元u1的第3引脚通过公式(1)与(4)可获得电压v32，其中，电压v32即为触发电压。同时，当vle2≠vd1 vd2时，v31≠v32。则通过选择合适的第二发光二极管le2、第一二极管d1与第二二极管d2，以满足vle2≠vd1 vd2，就能够实现控制单元u1根据其第3引脚所获得电压，确定按键k1是否被按下。具体为，控制单元u1的第3引脚获取到电压v32时，控制单元u1确定按键k1被按下；控制单元u1的第3引脚获取到电压v31时，控制单元u1确定按键k1未被按下，从而，实现了对按键k1的扫描过程。
74.在此实施例中，控制单元u1的第3引脚能够同时实现对第一发光二极管le1的控制、第二发光二极管le2的控制以及按键k1的扫描。控制单元u1的第3引脚的利用率较高，能够节省控制单元u1的资源，即可达到降低成本的目的。
75.本技术实施例还提供一种电子设备，包括如本技术任一实施例中的驱动与扫描电路。
76.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。