五向按键简介

五向键是一种多功能按键，除了具备普通按键的PUSH功能外，他还具备四个朝向的指向。因为他具备了五种按键动作，故名五向键！

它有6个引脚，其中一只引脚是公共端，一般是第5脚，而和第5脚对称的是第2脚，第2脚就代表了PUSH功能。按键正上面有一个三角缺口，代表着按键的一种朝向关系。对于封装设计者要对此内容特别注意。

不过好在立创商城已经绘制好了封装，可以很方便的知道各个引脚的走向。根据摆放关系，稍加旋转就能找出上下左右和引脚的对应关系。

五向按键原理图分析

下面这张图纸采用了CC2541开发板的一种五向键原理，这个也是我今天重点想分析的电路。

输出电压电路分析

为了方便分析，首先对此原理图做一下变型，因为LTspice中没加入LM258D，所以用AD8032暂时替代。这个电路主要应用了运放的虚接虚短原理和基尔霍夫电流定律，就能一步步的推导出不同按键按下时候VO的输出值。

具体分析过程：

第一步： 求参考点电位1。

根据分压原理，很容易计算出1点电位1.03V，那么根据运放虚短，所以正相输入引脚电位1.03V。

第二步：求运放2点的电位。

现在是UP按下，所以Up与VCC接通，R6两端的压差为3.3-1.03=2.27V，那么流过R6的电流预计22.7uA。其他之路电流关系如下，R6支路已经求出，那么R7,R8,R9之路很容易计算出总电流

I支=3.54+2.125+1.398=7.063uA；根据流入电流等于流出电流，那么R12和R13合并的电流应该为

（22.7uA-7.063uA）=15.637uA，进一步可以推导出压降为0.7818，所以2点电位=1.03-0.7818=0.248V

第二步：求运放3点的电位。

(0.248/47)*67=0.353V，与设计仿真结果相差30mV。因为这个实际仿真中用到的器件模型并不是理想模型，他计算出来的1点电位是1.06V，R12两端的压降是0.7882V，所以2点电位是0.2718V（1.06V-0.7882V），根据这个值推导出3点电位是0.38V.

举一反三，DN，LT，RT 三个方向按下时候，也能求出一个固定的数值。 这样运放加电阻网络的电路实现了不同按键不同的输出电压效果。

中断电路分析

上图是一个或门电路，实现的效果就是见1则1，这些电位都是100K电阻拉低，当有按键按下后，电位与3.3V接通，所以是逻辑1，这样P2.0有一个从0到1的跳变过程，MCU发生中断，之后调用ADC读取此时的ADC电压，这样就可以实现了中断加ADC的多个按键判断。好处是ADC可以不用实时轮询，节省CPU开支，同时也能节省设备的功耗。 缺点是器件多，成本高。

但是这种电路还有另外一个变型，是馒头科技设计的一个电路。

这个电路Vref的电位是0.33V，其他按键按下的电压通过LMV358的一路运放用作电压跟随器与ADC相连，另一路运放作为比较器使用，也能实现JOY_CHK的0到1的跳变。挺巧秒的。