微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器诞生于20世纪70年代中期，经过20多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电（洗衣机、微波炉）等。微控制器可从不同方面进行分类：根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机；根据存储器结构可分为Harvard结构和Von Neumann结构；根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和闪存Flash;根据指令结构又可分为CISC（Complex Instruction Set Computer）和RISC（Reduced Instruction Set Computer）微控制器。

　　本例中的电路给出了一种方法，用一个输入端，将混合的模拟与数字输入传送给一个微控制器。电路输出被连接到一个微控制器的ADC输入端。电路包括一个可变电阻和几个SPST（单刀单掷）开关（图1）。用户可以用按键来选择模式、状态或选项，而模拟输入提供了一种传送可调节参数的方法。这个实现要求分析一个并行电阻电路和一个分压器。如果仔细选择了电阻值，则电路就能提供一个可识别的模拟输入，以及一系列分立的按键输入状态。

　　电位计是典型的接触式型角传感器，有一个在碳电阻或塑料薄膜上的滑动触点。这个可变电阻与角度（或线性）滑动触点的移动位置成正比。电位计是通过可调电阻改变端电压，一般采用滑动变阻器。电位计有线性电位计，输出端电压和角位移成正比。指数电位计和对数电位计。

　　图1，本电路可用一只微控制器管脚，读出多个开关和一只电位器的值。

　　电阻值的选择是一个多步的过程，用一个电子表可帮助完成这个计算。例如，假设你想要用5 kΩ的电位器RADJ，为微控制器产生一个0至100%的值。通常会将0至255的采样值映像为0至100的值，用于表示某个百分数。不过，通过选择偏置电阻RBIAS的值，可以将模拟输入直接定位于ADC的0至255范围内，如78至178。

　　要计算相应的高侧和低侧偏置电阻值，可用下式，将电路作为一个简单分压器作计算：

　　代入并算出RBIAS，当电压值为255时，低电压值为78，高电压值为178，而RADJ的值为5 kΩ时，则得下式：

　　计算得到RBIAS的值为3875Ω。电位器选用标准值3.3 kΩ，则输入范围从73至182。这个范围的动态范围大于你的需求，但电位器值与按键值之间有了一个保护区。当按下开关时，RADJ的位置影响着电路看到的总电阻，因此微控制器必须为每个开关解析一系列值。为S1或S2确定开关电阻RSW时，可在电位器两个端点位置上使用一个并联电阻网络。

　　当按下S1，而RADJ在位置时，分压器下端的有效电阻为RADJ与RBIAS串联后再与RSW并联。在位置时，有效电阻为RSW与RBIAS并联：

　　按下S1时，求出RBIAS与RRFFMAX构成的分压器值，就确定了值：

　　注意，当RADJ在值并按下S1时，产生的值必须小于RADJ自身提供的值，这样才能地确定按下了哪个开关。因此有效电阻REFFMAX必须产生一个小于低电压的值，如下式所示：

　　将开关电阻代入并解算式，得到：

　　用电子表格算出开关电阻，得1558Ω，可以选择标称为1.5 kΩ的电阻。这样，当按下开关S1时，根据电位器的位置可得到28至71的区间。同样，为S2选择相同的值可得到184至227的区间。这些区间可以用于确定所需按下开关的一系列值，而与电位器的位置无关。虽然没有必要选择相同的电阻，但这样可以减少计算量，简化设计。此外，选择较小的串联开关电阻可扩展它们与电位器之间的保护区，如果获得的值之间过于靠近，这可能是可取的方法。微控制器使用一个小例程来确定开关的位置以及电位器的设置。

　　这种方法也有局限，那就是在任何时间时，不能按下一个以上的按键。而且，只有当你未按任何其它按键时，微控制器才能读出电位器的位置。本例给出了如何用两个按键，但按键的数量可以修改。输入范围可以多达10个按键和一只电位器，所有这些均可共享相同的输入端（图2）。尽管计算范围并不重叠且是的，但你的ADC能否在所有情况下都可靠地区分出这些区段，则是有问题的。选择较小的电阻值可以使这些频段相隔较远，创建一个较大的保护区。

　　图2，电路多可以有10个按键和一只电位器。

　　用这一技巧加上四只按键与一只电位器，为组合。用电子表作试验，有助于快速地确定每个开关的正确串联电阻值，以及其输出范围。