内容

1.参考文献

2.介绍

3.关键检测示意图

4.工厂模式检测

5.密钥检测功能图

6.GreenPAK逻辑块设置

7.减少电流消耗

8.应用示例:蓝牙耳机

9.结论

参考文献

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yabo国际娱乐Dialog Semiconductor提供了一个完整的应用笔记[4]库，包括设计示例以及Dialog IC内的功能和模块的说明。

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作者:霍华德唱

介绍

这篇应用笔记将解释如何使用GreenPAK中的三个组件:ADC块、数字比较器(DCMP)和模拟比较器(ACMP)来构建一个用于单线、多键检测的多级比较器。当试图解码随外部环境变化的模拟输入电压时，这个概念是有用的。对于这个应用说明，模拟电压将使用如图1所示的三个输入按钮来改变。

图1所示。关键检测示意图

关键检测示意图

图1显示了此设计的按钮按下原理图。通过按下KEY1(或KEY2/KEY3)， R1(或R2/R3)与R形成一个电阻分压器_麦克风并在KEY_IN处产生模拟电压。这种单线设计减少了KEYs和KEY_IN之间的硬件连接数量。为了选择电阻值，需要确定每个按钮按下所需的KEY_IN电压。在这个特殊的设计中，R_麦克风已设置为10 kΩ。表1显示了单键按钮按下所需的电压。

表1。单键按电压

	KEY_IN电压(mV)
VKEY1_DEC	950
VKEY2_DEC	770
VKEY1_DEC	630

利用下式可计算出表2中的电阻值。

表2。电阻计算值

	电阻(kΩ)
R1	11.18
R2	7.48
R3	5.38

工厂模式检测

通过同时按下两个键，可以产生额外的KEY_IN电压。当同时按下两个按钮时，有效电阻分压器比改变并产生表中所示的KEY_IN电压。这些值是用下面的公式计算出来的。

表3。双键按电压

	等效电阻(kΩ)	KEY_IN电压(mV)
VKEY12_DEC	4.48	560
VKEY13_DEC	3.63	480
VKEY23_DEC	3.13	430

密钥检测功能图

图2显示了所需的按键组合和产生的三个数字输出引脚的功能图。

GreenPAK逻辑块设置

图3显示了用于解码这些输入按钮的GreenPAK配置。为了产生这种多级比较器设计，需要同时使用acmp和dcmp来创建如图2和表4所示的比较器窗口电压。

表4中的450 mV和600 mV电压等级是使用ACMP0和ACMP1得到的。具体的块设置分别如图4和图5所示。为了避免增加响应时间，这些模拟比较器应该禁用迟滞。

图2。按键功能图

图3。密钥检测GreenPAK配置

表4。比较器窗口

窗口	组合键	低电压(mV)	上电压(mV)
1	KEY2 + KEY3	0	450
2	KEY1 + KEY3	450	530
3.	KEY1 + KEY2	530	600
4	KEY3	600	700
5	KEY2	700	860
6	KEY1	860	1000
7	不关键的	1000	--

图4。ACMP0设置

图5。ACMP1设置

对于剩余的电压水平，需要使用dcmp。这些块比较逻辑块的IN+和IN-输入上的两个数字字节信息。要将输入信号传递到DCMPs，输入信号必须通过可编程增益放大器(PGA)到达ADC。ADC将模拟输入电压转换为数字字节，并将这些值传递到dcmp。图6显示了PGA设置。图7显示了DCMP设置。当这个字节的数据被传递到DCMP的IN+终端时，可以将其与如图8所示的寄存器进行比较。下面的公式可以将这些寄存器值转换为模拟电压。

图6。PGA设置

图7。DCMP设置

图8。DCMP寄存器设置

减少电流消耗

为了最小化电流消耗，ADC、DCMP和ACMP可以使用唤醒/睡眠模式进行电源循环。在不使用此功能的情况下，KEY_IN被拉高至1.8 V电源时，电流消耗约为170 uA。在这个例子中，通过应用如图9所示的设置，供电电流降低到34 uA，该设置将总周期设置为45毫秒。较低的电流消耗可以实现较长的周期以牺牲样品率。注意，唤醒时间是由时钟源决定的，重要的是要唤醒模拟块足够的时间。在这个例子中，我们将时钟源设置为LF Osc / 16，以确保在整个1.7到5.5V电压范围和-40到85℃温度范围内有足够的时间唤醒。更多信息，请参阅Dialog网站上的唤醒/睡眠时间生成器应用说明(一个- 1076)．

图9。WS Ctrl设置

应用示例:蓝牙耳机

举例:蓝牙(BT)耳机，耳机左侧有3个按键(Play, FF, RFF)，右侧有3个按键(Talk, Volume Up, Volume Down)。如果没有这种设计，耳机的每一边必须有三根电线连接到一个中心节点，在那里所有的六个按钮都将被解码。这种设计将导线的数量减少到两根:一根导线连接在耳机的两侧，如图1所示。

BT耳机通常有一个共同的制造问题，围绕机械按钮布线手工完成。本应用说明中描述的单线解码方法，通过最小化BT耳机左右两边的线连接数量，帮助降低生产失败率。

结论

通过使用GreenPAK中的DCMP和ACMP块，我们能够创建一个7窗口多层次比较器，用于单线、多键检测。除了本应用说明中描述的按钮按下应用外，该设计还可以修改为解码提供给Dialog GreenPAK的任何模拟输入电压。

AN-1115模拟解码器单线多键检测