电视机经典ADC按键电路实现方案

电视机的按键功能是用什么电路实现的呢？实践出真知，咱们先从电视机里把这个按键电路找出来。

拿这台海信电视机下手：

按键在背面，靠左边：

放大了看，共7个实体按键：

拆开看内部的电路，放平电视，开拆：

打开后盖：

按键板从后壳拆了下来，发现按键板通过3根电线（图中用蓝紫色标出的线）连接到液晶电视控制板：

按键板确实是只接了3根线：

还需要进一步拆开：

拆开，拿出绿色的按键板：

按键板的背面：

现在算是把电路实物找出来了，只用了3根线就实现了7个按键。

一、电路原理

3根线实现7个按键，什么原理？

直接上电路原理图！不同电视厂家的设计会有一点差异，但基本都是这个原理：

原理图很简单，“液晶电视控制板”上的主控芯片有ADC功能，用ADC侦测电压的大小来判断。

1、当只按下开关SW1时，由于电阻R1和R3对3.3V进行分压，ADC侦测到的电压为0.073V：

2、当只按下开关SW2时，ADC侦测到的电压为0.767V：

3、当只按下开关SW3时，ADC侦测到的电压为1.650V：

4、当只按下开关SW4时，ADC侦测到的电压为2.222V：

基于上述原理，只需2根信号线就可以实现4个按键的功能，见下图：

①下图右侧的ADC信号线“MCU_ADC1”；

②下图右侧的地线“GND"。

再增加一个“MCU_ADC2"，就可以3根线实现8个按键，比这台海信电视的7个按键还要多，见下图：

①ADC信号线“MCU_ADC1”；

②地线“GND"；

③ADC信号线“MCU_ADC2”。

二、电路优化

实际在工程应用中，没有这么简单，还需要加入一些防护措施，以一组4个按键为例来说明。

1、首先加入防静电措施。可以用TVS管来做静电防护，见下图的D1（图中实际使用的是比TVS管更便宜的压敏电阻，料号ICVL0518030FR）。静电会被D1导到地：

2、这还不够，再串接电阻R2，阻止静电传导到主控芯片：（由于ADC的输入阻抗很高，R2对ADC电压侦测的影响可以忽略不计）

3、最后加入小容量电容来消除按键的抖动，滤除高频干扰：

最终电路见下图，是经过量产验证的电路：

三、继续进阶

以下的按键电路方案也是电视机上批量使用的方案，1个ADC搞定8个按键，参数可以照抄：

这个电路的巧妙之处在于，按键具有优先级之分。假设按下了按键SW1，那么再按下SW2-SW8中的任何一个都是不起作用的，即SW1的优先级最高，SW2次之，以此类推。

经过前面的分析，这个电路相信大家一看就懂^-^

四、总结

这种ADC按键电路在电视机中大量使用，导致了一些问题：按键在磨损或氧化后可能会出现导通电阻变大，进而导致ADC按键出现失灵、功能混乱的现象。

那为什么还在电视机中大量使用？

1、首先是可以节省电视机主控芯片的IO口；

2、其次是电视机的按键功能较少被使用，一般使用遥控器，问题相对不容易暴露；

3、最后是可以节省按键电路的成本？这个由于没有仔细对比核算，不好下定论。但这种ADC按键电路多年来确实在电视机中大量使用，似乎已经成为一种惯例，所以是因为惯例而沿用？欢迎大家讨论！

审核编辑：黄飞