CN109213040A - 控制电路、电子设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制电路、电子设备及其控制方法，其中，控制电路用于控制n个控制单元与一个键盘之间的通讯，每一控制单元至少包括m个通用输入输出端口。其中，控制电路包括：一译码器，译码器的m个输入端口分别用于与每一控制单元的m个通用输入输出端口相连；n个控制开关，n个控制开关的一输入/输出端和另一输入/输出端分别与n个控制单元和键盘通过通讯总线相连，其控制端与译码器的其中n个输出端口相连，以根据译码器的相应端口的输出值对控制开关进行控制而使得任一时刻n个控制单元中有且只有一个与键盘进行通讯。基于本发明的电路设计，可实现以一个键盘兼容多个控制单元的目的，从而可节省成本且改善电子设备的整机外观。

Description

控制电路、电子设备及其控制方法

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，尤其涉及一种控制电路、电子设备及其控制方法。

背景技术

变频器目前在钢铁、石化、纺织、木工、电力等很多方面应用越来越广，各个领域对变频器的可靠性要求也越来越高，这就要求变频器能把数据实时准确地传送给键盘，让用户知道变频器当前的运行状态，用户可以根据变频器当前的运行状态对其进行调节，确保变频器稳定运行。

目前变频器键盘按显示方式划分，分为LCD液晶显示键盘和LED数码管显示键盘两种；按是否包含主控芯片MCU(Microcontroller Unit，又称微控制单元)来划分，分为带主控芯片和不带主控芯片两种。从成本上考虑，一般LED数码管显示键盘成本低于LCD液晶显示键盘，不带主控芯片的成本明显低于带主控芯片的键盘。在众多生产线较长或较复杂的场合，常常需要使用多台变频器，此时从节省成本和便于安装调试的角度考虑，将多台变频器在硬件和结构上可共用的地方共用一起，形成了针对某种行业专用的多合一变频器。但从控制的角度考虑，这种多合一专用变频器仍然保留着原来每台变频器的控制单元，故对每个控制单元需要进行数据监测和控制调节。

现有的对多合一变频器进行设计，所采用键盘的应用方案可分为两类：一类是给每个控制单元独立地配一个键盘，这种方案简单，但带来成本的增加，同时也不利于整机的外观设计。另一类是只使用一个键盘，连接拓扑结构分为两种：一种为在键盘中增加主控芯片及电路，将键盘作为总线通讯的主站，多合一变频器中的控制单元作为从站，该方案具有成本较高、控制方式较复杂的缺点；另一种为键盘与变频器的一个控制单元相连，该控制单元使用较丰富外设或通用I/O口的控制芯片，其他控制单元与前述控制单元相连，键盘与其他控制单元的数据交互需通过前述控制单元来转换，同样具有成本较高以及控制方式复杂的缺点。

发明内容

本发明提出了一种控制电路、电子设备及其控制方法，旨在实现一个键盘在多个控制单元之间自由切换，达到节省成本同时有利于整机的外观设计的目的。

第一方面，本发明提出了一种控制电路，其用于控制n个控制单元与一个键盘之间的通讯，每一控制单元至少包括m个通用输入输出端口，所述控制电路包括：一译码器，所述译码器包括k个输入端口和2^k个输出端口，所述译码器的其中m个输入端口分别用于与每一控制单元的m个通用输入输出端口相连，其中，2^m≥(n+1)且m≤k；n个控制开关，n个控制开关的一输入/输出端分别用于通过通讯总线连接至n个控制单元，其另一输入/输出端分别用于通过通讯总线连接至键盘，n个控制开关的控制端与译码器的其中n个输出端口相连，以根据译码器中的n个输出端口的输出值对n个控制开关进行控制而使得任一时刻n个控制单元中有且只有一个控制单元与键盘进行通讯。

第二方面，本发明提出了一种电子设备，其包括一个键盘、n个控制单元以及一控制电路，其中，该控制电路为上述第一方面所述的控制电路。

其进一步技术方案为，所述的电子设备为多合一变频器。

其进一步技术方案为，所述的电子设备为三合一变频器，所述三合一变频器包括3个控制单元，所述译码器为38译码器。

其进一步技术方案为，所述控制单元为微控制单元。

其进一步技术方案为，所述键盘为不带主控芯片的LED数码管显示键盘。

第三方面，本发明还提出了一种控制方法，其应用于上述第二方面任一项电子设备中的每一控制单元，所述控制方法包括：

对功能码进行初始化，获取所述功能码的初始值，并将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器相应的输出端口输出第一电平值，从而使得与当前控制单元相对应的控制开关断开；

判断所述功能码的初始值是否为目标值；

若所述功能码的初始值不是目标值，获取通讯总线的返回值，若该返回值包含第一预设值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；

若所述功能码的初始值为目标值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出所述第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；获取通讯总线的返回值；若该返回值包含所述功能码的更改信息，根据所述更改信息对所述功能码的值进行修改并确定所需切换的目标控制单元；

根据所述更改信息及预设的映射关系将m个通用输入输出端口设置为输出状态，且设置m个通用输入输出端口的输出电平组合为第二电平组合，以使所述译码器的输出端口中，用于控制与所述目标控制单元相连的控制开关导通或断开的端口，输出第二电平值，从而使得与所述目标控制单元相对应的控制开关导通；

若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制。

其进一步技术方案为，所述将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制之后，还包括：

检测m个通用输入输出端口的电平组合是否仍为所述第二电平组合；

若m个通用输入输出端口的电平组合不为所述第二电平组合，判断是否达到第二预设时间间隔；

若达到所述第二预设时间间隔，输出故障提醒信息且将所述功能码的值恢复至初始值。

其进一步技术方案为，所述若m个通用输入输出端口的电平组合不为所述第二电平组合，判断是否达到第二预设时间间隔之后，还包括：

若未达到所述第二预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，且设置m个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，返回所述若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制的步骤。

第四方面，本发明还提出了一种电子设备，该电子设备包括一个键盘、n个控制单元以及一控制电路，所述控制电路为上述第一方面的控制电路，其中，每一控制单元包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时可实现以下步骤：

对功能码进行初始化，获取所述功能码的初始值，并将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器相应的输出端口输出第一电平值，从而使得与当前控制单元相对应的控制开关断开；

判断所述功能码的初始值是否为目标值；

若所述功能码的初始值不是目标值，获取通讯总线的返回值，若该返回值包含第一预设值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；

若所述功能码的初始值为目标值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出所述第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；获取通讯总线的返回值；若该返回值包含所述功能码的更改信息，根据所述更改信息对所述功能码的值进行修改并确定所需切换的目标控制单元；

根据所述更改信息及预设的映射关系将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，以使所述译码器的输出端口中，用于控制与所述目标控制单元相连的控制开关导通或断开的端口，输出第二电平值，从而使得与所述目标控制单元相对应的控制开关导通；

若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制。

本发明提出的一种控制电路、电子设备及其控制方法，通过在控制单元与键盘的连接中设置了译码器和控制开关，以通过对控制单元的设置使得译码器输出相应的电平值从而使对应的控制开关导通或断开，进而使得任一时刻n个控制单元中有且只有一个控制单元与键盘进行通讯。采用本发明的控制方法，可实现一个键盘在多个控制单元之间自由切换，达到节省成本同时有利于整机的外观设计的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提出的控制电路应用于三个控制单元与一个键盘的通讯中的示意性框图；

图2是图1所示的控制电路的电路图；

图3是本发明实施例提出的控制方法的流程示意图；

图4是本发明另一实施例提出的控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提出的电子设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，以n取值为3，m取值为2，k取值为3，译码器为38译码器为例，对本发明进行解释。

参见图1及图2，其分别为本发明实施例提出的控制电路应用于三个控制单元与一个键盘的通讯中的示意性框图以及电路图。如图所示，本发明实施例提出的控制电路10用于控制n个控制单元20与一个键盘30之间的通讯，每一所述控制单元20至少包括m个通用输入输出端口，所述控制电路10包括：一译码器100和n个控制开关200；其中，所述译码器100包括k个输入端口和2^k个输出端口，所述译码器100的其中m个输入端口分别用于与每一所述控制单元20的m个通用输入输出端口相连，其中，2^m≥(n+1)且m≤k；n个所述控制开关200的一输入/输出端分别用于通过通讯总线300连接至n个所述控制单元20，其另一输入/输出端分别用于通过所述通讯总线300连接至所述键盘30，n个所述控制开关200的控制端与所述译码器100的其中n个输出端口相连，以根据所述译码器100中的n个输出端口的输出值对n个所述控制开关200进行控制而使得任一时刻n个所述控制单元20中有且只有一个控制单元20与所述键盘30进行通讯。

译码器是一类多输入多输出的组合逻辑电路器件，可分为两类：变量译码器和显示译码器。其中，变量译码器一般是一种较少输入变为较多输出的器件。在本实施例中，采用的是变量译码器。在本发明实施例中，通过在所述控制单元20与所述键盘30的连接中设置了所述译码器100以及所述控制开关200，以通过对所述控制单元20的设置使得所述译码器100输出相应的电平值从而使对应的所述控制开关200导通或断开，进而使得任一时刻n个所述控制单元20中有且只有一个控制单元20与所述键盘30进行通讯。

如图1及图2所示，本发明实施例提出的电子设备40包括一个键盘30、n个控制单元20以及一控制电路10。其中，所述控制电路10包括：一译码器100和n个控制开关200；所述译码器100包括k个输入端口和2^k个输出端口，所述译码器100的其中m个输入端口分别用于与每一所述控制单元20的m个通用输入输出端口相连，其中，2^m≥(n+1)且m≤k；n个所述控制开关200的一输入/输出端分别用于通过通讯总线300连接至n个所述控制单元20，其另一输入/输出端分别用于通过所述通讯总线300连接至所述键盘30，n个所述控制开关200的控制端与所述译码器100的其中n个输出端口相连，以根据所述译码器100中的n个输出端口的输出值对n个所述控制开关200进行控制而使得任一时刻n个所述控制单元20中有且只有一个控制单元20与所述键盘30进行通讯。

具体地，在本实施例中，所述电子设备40为多合一变频器。可理解地，所述多合一变频器还包括其它实现变频器功能的电路模块及结构，其为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。将多台变频器在硬件和结构上可共用的地方共用一起，形成了针对某种行业专用的多合一变频器。各个领域对变频器的可靠性要求越来越高，要求变频器能把数据实时准确地传送给键盘，让用户知道变频器当前的运行状态，用户可以根据变频器当前的运行状态对其进行调节，确保变频器稳定运行。

在某些实施例，例如本实施例中，所述电子设备40为三合一变频器，所述三合一变频器包括3个控制单元20，所以译码器100为38译码器。38译码器是指将3为2进制数通过电路转换成8路不同状态的输出的译码器。常见的38译码器具有如表1所示的运算逻辑：

表1 38译码器真值表

其中，H为高电平，L为低电平，A0至A2为38译码器的3个输入端口，Y0至Y7为38译码器的8个输出端口。

所述译码器100为38译码器，包括3个输入端口和8个输出端口。其中，所述译码器100的2个输入端口分别用于与每一控制单元20的2个通用输入输出端口相连。在本实施例中，每一控制单元20至少包括2个通用输入输出端口。如选定每一控制单元20的其中2个通用输入输出端口GPIO_i端口和GPIO_j端口，作为与译码器100的输入端口相连的端口。其中，GPIO_i端口为控制单元20的第i个端口，GPIO_j端口为控制单元20的第j个端口，且i和j的值不相等。每一控制单元20都可以任选其中2个通用输入输出端口，作为与译码器100的输入端口相连的端口。在本实施例中，每一控制单元20的GPIO_i端口连接至译码器100的A0端口，GPIO_j端口连接至译码器的A1端口，且A0端口和A1端口分别通过上拉电阻R1和上拉电阻R2连接至VCC电源端，而A2端口接地。取所述译码器100的8个输出端口中的3个作为分别与3个控制开关200相连的端口。在本实施例中，选定译码器100的Y0至Y2端口作为分别与3个控制开关200的控制端相连的端口，而将Y3至Y7端口接地。3个所述控制开关200的控制端口分别为EN1端口、EN2端口以及EN3端口，译码器100的Y0端口与EN1端口相连，Y1端口与EN2端口相连，Y2端口与EN3端口相连。

根据图2所示的电路图以及表1所示的38译码器真值表可知，若将3个控制单元20的GPIO_i端口和GPIO_j端口均设置为输入状态，译码器100的A0端口和A1端口均为高电平，而A2端口为低电平，此时，译码器100的Y0至Y2端口均输出高电平，3个所述控制开关200均断开；而若将3个控制单元20的其中2个控制单元20的GPIO_i端口和GPIO_j端口设置为输入状态，将另一个控制单元20的GPIO_i端口和GPIO_j端口设置为输出状态，则A0端口和A1端口的电平值由该控制单元20的GPIO_i端口和GPIO_j端口的输出电平值决定，如GPIO_i端口输出低电平，则A0端口为低电平，GPIO_j端口输出低电平，则A1端口为低电平。根据GPIO_i端口和GPIO_j端口输出的电平组合，可相应地控制3个所述控制开关200的断开或导通。

在某些实施例，例如本实施例中，所述控制单元20为微控制单元。微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率和规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、模数转换器、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART，中文名为异步收发传输器)、PLC(Programmable Logic Controller，简称PLC，中文名为可编程逻辑器件)、DMA(Direct Memory Access，简称DMA，中文名为直接内存存取)等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

在某些实施例，例如本实施例中，所述键盘30为不带主控芯片的LED数码管显示键盘。键盘可采用不带主控芯片的LED数码管显示键盘，也可采用带主控芯片的键盘或者LCD液晶显示的键盘。在本实施例中，基于成本考虑，优先采用不带主控芯片的LED数码管显示键盘。

参见图3，其为本发明实施例提出的控制方法的流程示意图。如图所示，本发明实施例提出的一种控制方法可应用于上述的电子设备40的每一控制单元20中，所述控制方法包括以下步骤：

S1：对功能码进行初始化，获取所述功能码的初始值，并将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器相应的输出端口输出第一电平值，从而使得与当前控制单元相对应的控制开关断开。

此为对所述电子设备40进行的上电初始化操作，即通过对代表其自身地址的功能码进行初始化，并设置每一所述控制单元20的m个通用输入输出端口为输入状态，以使所述译码器100中的n个输出端口输出第一电平值，从而使得n个所述控制开关200断开。

对图2所示的三个所述控制单元20，分别将各自的功能码初始化为1、2、3。

对图2所示的电路，将每一所述控制单元20的GPIO_i端口和GPIO_j端口均设置为输入状态；所述第一电平值即为低电平。此时，译码器100的两个输入端口A0端口和A1端口因上拉电阻R1和上拉电阻R2均连接至VCC电源端，且三个控制单元20的GPIO_i端口和GPIO_j端口都为输入状态，则A0端口和A1端口都为高电平，而A2端口因接地则为低电平，根据上述表1可知，此时译码器100的三个输出端口，Y0端口至Y2端口均为高电平，则三个控制开关200的控制端口，EN1端口、EN2端口以及EN3端口也均为高电平，三个所述控制开关200断开，因此所述键盘30与三个所述控制单元20均成断开状态。

对本实施例中的3个控制单元20，其功能码值与m个通用输入输出端口的电平值具有如下表所示的预设的映射关系：

表2预设的映射关系表

功能码值	GPIO_i电平值	GPIO_j电平值
			1	L	L
2	H	L
			3	L	H

其中，H为高电平，L为低电平。

若将第一控制单元20的2个通用输入输出端口设置为输出状态，且GPIO_i端口和GPIO_j端口都输出低电平，根据上述表1可知，译码器100的三个输入端口中，A0端口、A1端口以及A2端口均为低电平，此时，译码器10的三个输出端口，Y0端口为低电平，Y1端口和Y2端口均为高电平，第一控制开关200的控制端EN1、第二控制开关200的控制端EN2以及第三控制开关200的控制端EN3分别与Y0端口、Y1端口以及Y2端口相连，则控制端EN1的电平值为低电平，控制端EN2和控制端EN3均为高电平，因此，第一控制开关200导通，第二控制开关200和第三控制开关200断开。

若将第二控制单元20的2个通用输入输出端口设置为输出状态，且GPIO_i端口输出高电平，GPIO_j端口输出低电平，根据上述表1可知，译码器100的三个输入端口中，A0端口为高电平，A1端口和A2端口均为低电平，此时，译码器10的三个输出端口，Y1端口为低电平，Y0端口和Y2端口均为高电平，第一控制开关200的控制端EN1、第二控制开关200的控制端EN2以及第三控制开关200的控制端EN3分别与Y0端口、Y1端口以及Y2端口相连，则控制端EN2的电平值为低电平，控制端EN1和控制端EN3均为高电平，因此，第二控制开关200导通，第一控制开关200和第三控制开关200断开。

若将第三控制单元20的2个通用输入输出端口设置为输出状态，且GPIO_i端口输出低电平，GPIO_j端口输出高电平，根据上述表1可知，译码器100的三个输入端口中，A1端口为高电平，A0端口和A2端口均为低电平，此时，译码器10的三个输出端口，Y2端口为低电平，Y0端口和Y1端口均为高电平，第一控制开关200的控制端EN1、第二控制开关200的控制端EN2以及第三控制开关200的控制端EN3分别与Y0端口、Y1端口以及Y2端口相连，则控制端EN3的电平值为低电平，控制端EN1和控制端EN2均为高电平，因此，第三控制开关200导通，第一控制开关200和第二控制开关200断开。

S2：判断所述功能码的初始值是否为目标值。

将功能码的初始值与目标值进行比对，用于从多个控制单元20中选取其中一个控制单元20作为第一个与键盘30进行通讯的单元。在本实施例中，设置目标值为1，即默认以功能码的初始值为“1”的控制单元20作为第一个与键盘30进行通讯的控制单元20。

在本实施例中，3个所述控制单元20分别将各自的功能码的初始值与目标值1进行比对，其中，功能码的初始值为“1”的控制单元20与目标值1一致，执行步骤S4；而对于功能码的初始值为“2”或“3”的控制单元20，都与目标值1不一致，执行步骤S3。

S3：若所述功能码的初始值不是目标值，获取通讯总线的返回值，若该返回值包含第一预设值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通。

若所述通讯总线300处于断开状态时，通讯总线300的返回值为固定值Q；若所述通讯总线300处于连通的状态下，在无手动按键触发的情况下，通讯总线300的返回值为固定值P；若所述通讯总线300处于连通的状态下，在有手动按键触发的情况下，通讯总线300的返回值为按键输入值。

在本实施例中，若达到第三预设时间间隔，获取通讯总线的返回值。根据获取的所述通讯总线300的返回值，可判断所述键盘30与相应的所述控制单元20的连接状态。在本实施例中，将固定值P设置为第一预设值，则若所述通讯总线300的返回值包含所述第一预设值，亦即所述控制单元20与所述键盘30为连接状态，且无手动按键触发。

对于功能码为“2”的控制单元20，在执行本步骤S3时，若获取的通讯总线返回值为固定值P，将其的2个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，所述第一电平组合为GPIO_i端口输出高电平，GPIO_j端口输出低电平。根据上述表1可知，译码器100的3个输出端口中，Y0端口输出高电平，Y1端口输出低电平，Y2端口输出高电平，与所述译码器100相应的输出端口为Y1端口，所述第二电平值为低电平。由此可知，EN2端口的电平值为低电平，则第二个控制开关200导通。

对于功能码为“3”的控制单元，在执行本步骤S3时，若获取的通讯总线返回值为固定值P，将其的2个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，所述第一电平组合为GPIO_i端口输出低电平，GPIO_j端口输出高电平。根据上述表1可知，译码器100的3个输出端口中，Y0端口输出为高电平，Y1端口输出为高电平，Y2端口输出为低电平，与所述译码器100相对应的输出端口为Y2端口，所述第二电平值为低电平。由此可知，EN3端口的电平值为低电平，则第三个控制开关200导通。

S4：若所述功能码的初始值为目标值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出所述第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；获取通讯总线的返回值；若该返回值包含所述功能码的更改信息，根据所述更改信息对所述功能码的值进行修改并确定所需切换的目标控制单元。

3个控制单元20中，只有功能码的初始值为“1”的控制单元20与目标值1一致，执行本步骤。对于功能码的初始值为“1”的控制单元20，将其的2个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，所述第一电平组合为GPIO_i端口输出低电平，GPIO_j端口输出低电平。根据上述表1可知，译码器100的3个输出端口中，Y0端口输出为低电平，Y1端口输出为高电平，Y2端口输出为高电平，与所述译码器100相对应的输出端口为Y0端口，所述第二电平值为低电平。由此可知，EN1端口的电平值为低电平，则第一控制开关200导通。

通过获取通讯总线300的返回值，可判断所述键盘30与功能码的初始值为“1”的控制单元20的连接状态。若该返回值包含所述功能码的更改信息，例如用户操作键盘30以向功能码的初始值为“1”的控制单元20发送功能码的更改信息，所述更改信息为将功能码由“1”改为“2”，则根据所述更改信息将功能码的初始值为“1”的控制单元20的功能码由“1”改为“2”，且确定所需切换的目标控制单元为功能码的初始值为“2”的控制单元20。之后，执行步骤S5。

S5：根据所述更改信息及预设的映射关系将m个通用输入输出端口设置为输出状态，且设置m个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，以使所述译码器的输出端口中，用于控制与所述目标控制单元相连的控制开关导通或断开的端口，输出第二电平值，从而使得与所述目标控制单元相对应的控制开关导通。

譬如，对于上述更改信息，目标控制单元即为功能码的初始值为“2”的控制单元20，即第二所述控制单元20。根据上述表2，即预设的映射关系表，可知，将第一控制单元20的2个通用输入输出端口设置为输出状态，且设置2个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，所述第二电平组合为GPIO_i端口输出高电平，GPIO_j端口输出低电平。根据上述表1可知，译码器100的三个输入端口中，A0端口为高电平，A1端口为低电平，A2端口为低电平，此时，译码器10的三个输出端口，Y0端口为高电平，Y1端口为低电平，Y2端口为高电平。其中，译码器100中与目标控制单元相对应的输出端口为Y1端口，Y1端口输出第二电平值，所述第二电平值为低电平。由此可知，EN2端口的电平值为低电平，则第二控制开关200导通。而EN1端口的电平值为高电平，则第一控制开关200断开。

S6：若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制。

通过设定第一预设时间间隔，以便于在所述第一预设时间间隔内，所述目标控制单元执行相应操作。其中，所述第一预设时间间隔大于所述第三预设时间间隔。

对于第一控制单元20，当达到第一预设时间间隔，将第一控制单元20的2个通用输入输出端口设置为输入状态，此时，所述译码器100由第二控制单元20控制。

参见图4，其为本发明另一实施例提出的控制方法的流程示意图。如图4所示，在某些实施例，例如本实施例中，在步骤S6之后，所述方法还包括：

S7：检测m个通用输入输出端口的电平组合是否仍为所述第二电平组合。

对第一控制单元20而言，当其完成切换至第二控制单元20的操作，通过检测第一控制单元20的2个通用输入输出端口的电平值，以判断第二控制单元20是否与键盘30建立了连接关系。其中，所述第二电平组合为GPIO_i端口输出高电平，GPIO_j端口输出低电平。

S8：若m个通用输入输出端口的电平组合不为所述第二电平组合，判断是否达到第二预设时间间隔。

若第一控制单元20的GPIO_i端口和GPIO_j端口的电平组合不是所述第二电平组合，通过设定第二预设时间间隔，可便于在第二预设时间间隔内，对GPIO_i端口和GPIO_j端口的电平值进行再次检测，以判断第二控制单元20是否与键盘30建立了连接关系。

S9:若达到所述第二预设时间间隔，输出故障提醒信息且将所述功能码的值恢复至初始值。

若达到了所述第二预设时间间隔，则表明在所述第二预设时间间隔内，第一控制单元20通过对GPIO_i端口和GPIO_j端口的电平的多次检测，仍无法检测到第二控制单元20与键盘30建立了连接关系，此时，第一控制单元20输出故障提醒信息，以提醒用户检测硬件上是否存在故障，并且，将第一控制单元20的功能码由2恢复为1，即将第一控制单元20的功能码恢复至初始值。

S10：若未达到所述第二预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，且设置m个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，返回所述若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制的步骤。

若未达到所述第二预设时间间隔，将第一控制单元20的2个通用输入输出端口设置为输出状态，且电平组合为第二电平组合，所述第二电平组合为GPIO_i端口为高电平，GPIO_j端口为低电平，然后返回若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器100由所述目标控制单元控制的步骤，即为当未达到所述第二预设时间间隔，对GPIO_i端口和GPIO_j端口进行再次检测。

参见图5，其为本发明实施例提出的电子设备的示意性框图。如图所示，本发明实施例提出的电子设备50包括：一个键盘30、n个控制单元20以及一控制电路10。其中，所述控制电路10包括：一译码器100和n个控制开关200；其中，所述译码器100包括k个输入端口和2^k个输出端口，所述译码器100的其中m个输入端口分别用于与每一所述控制单元20的m个通用输入输出端口相连，其中，2^m≥(n+1)且m≤k；n个所述控制开关200的一输入/输出端分别用于通过通讯总线300连接至n个所述控制单元20，其另一输入/输出端分别用于通过所述通讯总线300连接至所述键盘30，n个所述控制开关200的控制端与所述译码器100的其中n个输出端口相连，以根据所述译码器100中的n个输出端口的输出值对n个所述控制开关200进行控制而使得任一时刻n个所述控制单元20中有且只有一个控制单元20与所述键盘30进行通讯。其中，每一所述控制单元20包括存储器20a和处理器20b，所述存储器20a中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时可实现上述控制方法的步骤。

本发明通过增加简单的逻辑电路以及软件算法，可实现一个键盘在多个控制单元之间自由切换，相比于现有的应用方案，控制逻辑简单易于实现，同时，可极大地节省成本和利于整机的外观设计。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控制电路，用于控制n个控制单元与一个键盘之间的通讯，每一控制单元至少包括m个通用输入输出端口，其特征在于，所述控制电路包括：

一译码器，所述译码器包括k个输入端口和2^k个输出端口，所述译码器的其中m个输入端口分别用于与每一控制单元的m个通用输入输出端口相连，其中，2^m≥(n+1)且m≤k；

n个控制开关，n个控制开关的一输入/输出端分别用于通过通讯总线连接至n个控制单元，其另一输入/输出端分别用于通过通讯总线连接至键盘，n个控制开关的控制端与译码器的其中n个输出端口相连，以根据译码器中的n个输出端口的输出值对n个控制开关进行控制而使得任一时刻n个控制单元中有且只有一个控制单元与键盘进行通讯。

2.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括一个键盘、n个控制单元以及一控制电路，其中，所述控制电路为权利要求1所述的控制电路。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为多合一变频器。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为三合一变频器，所述三合一变频器包括3个控制单元，所述译码器为38译码器。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述控制单元为微控制单元。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述键盘为不带主控芯片的LED数码管显示键盘。

7.一种控制方法，应用于如权利要求2-6任一项所述电子设备中的每一控制单元，其特征在于，控制方法包括：

对功能码进行初始化，获取所述功能码的初始值，并将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器相应的输出端口输出第一电平值，从而使得与当前控制单元相对应的控制开关断开；

判断所述功能码的初始值是否为目标值；

若所述功能码的初始值不是目标值，获取通讯总线的返回值，若该返回值包含第一预设值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；

若所述功能码的初始值为目标值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出所述第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；获取通讯总线的返回值；若该返回值包含所述功能码的更改信息，根据所述更改信息对所述功能码的值进行修改并确定所需切换的目标控制单元；

根据所述更改信息及预设的映射关系将m个通用输入输出端口设置为输出状态，且设置m个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，以使所述译码器的输出端口中，用于控制与所述目标控制单元相连的控制开关导通或断开的端口，输出第二电平值，从而使得与所述目标控制单元相对应的控制开关导通；

若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制。

8.根据权利要求7的控制方法，其特征在于，所述将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制之后，还包括：

检测m个通用输入输出端口的电平组合是否仍为所述第二电平组合；

若m个通用输入输出端口的电平组合不为所述第二电平组合，判断是否达到第二预设时间间隔；

若达到所述第二预设时间间隔，输出故障提醒信息且将所述功能码的值恢复至初始值。

9.根据权利要求8的控制方法，其特征在于，所述若m个通用输入输出端口的电平组合不为所述第二电平组合，判断是否达到第二预设时间间隔之后，还包括：

若未达到所述第二预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，且设置m个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，返回所述若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括一个键盘、n个控制单元以及一控制电路，所述控制电路为权利要求1所述的控制电路，其中，每一控制单元包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时可实现以下步骤：

对功能码进行初始化，获取所述功能码的初始值，并将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器相应的输出端口输出第一电平值，从而使得与当前控制单元相对应的控制开关断开；

判断所述功能码的初始值是否为目标值；

若所述功能码的初始值不是目标值，获取通讯总线的返回值，若该返回值包含第一预设值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；

若所述功能码的初始值为目标值，将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第一电平组合，以使所述译码器相应的输出端口输出所述第二电平值，从而使得与当前控制单元相应的控制开关导通；获取通讯总线的返回值；若该返回值包含所述功能码的更改信息，根据所述更改信息对所述功能码的值进行修改并确定所需切换的目标控制单元；

根据所述更改信息及预设的映射关系将m个通用输入输出端口设置为输出状态，并设置m个通用输入输出端口的电平组合为第二电平组合，以使所述译码器的输出端口中，用于控制与所述目标控制单元相连的控制开关导通或断开的端口，输出第二电平值，从而使得与所述目标控制单元相对应的控制开关导通；

若达到第一预设时间间隔，将m个通用输入输出端口设置为输入状态，以使所述译码器由所述目标控制单元控制。