矩阵键盘及其扫描方法技术

一种矩阵键盘电路，包括Ｎ根行线、Ｎ根第一列线、Ｎ×Ｎ个按键、Ｎ＋１个具有阻值的元件、Ｎ个二极管以及一电源，Ｎ根第一列线分别通过一个具有阻值的元件连接在电源上。矩阵键盘电路还包括Ｎ个Ｉ／Ｏ口及接地的第二列线。Ｎ根第一列线与第二列线分别与Ｎ根行线交叉放置形成Ｎ×（Ｎ＋１）个矩阵交叉点，每根行线和该行线对应的第一列线的交叉点上设置二极管，位于一交叉点上的二极管的阴极与构成该交叉点的行线相连，阳极与构成该交叉点的列线相连。其他的Ｎ×Ｎ个交叉点分别对应放置Ｎ×Ｎ个按键，位于一交叉点上的按键的第一端与构成该交叉点的行线电性相连，第二端与构成该交叉点的列线电性相连。本发明专利技术还提供一种矩阵键盘电路扫描方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种键盘及扫描方法，特别涉及一种矩阵键盘电路及其扫描方法。
技术介绍
键盘是电脑、PDA(个人数字助理)、手机等电子产品中主要的人机对话设备。其 中，键盘的逻辑电路提供按键的矩阵排列方式，现有的矩阵键盘电路大多使用单片机I/O 口来进行键盘扫描以控制键盘的按键部分。现有的4X4矩阵键盘电路(如图1所示)，包 括4行4列排列的4X4个按键Si-Smd个电阻器队-礼，2\4个I/O 口依次类推， NXN矩阵键盘电路，则需要2N个I/O 口。在矩阵键盘电路中，N根行线和N根列线交叉放 置形成NXN个交叉点，每个交叉点都设置一个按键Ki-Kn2。按键的两端分别与相应的行线 和列线连接，每根行线与一个I/O 口连接。依次设置I/O 口为低电平输入口，当无按键按下 时，列线与行线断开，列线呈高电平状态；当有按键按下时，按键对应的列线与该行线连接 获得一低电平，进而确定按键所处的列，从而识别按键的位置。矩阵键盘电路通常采用行列扫描方法来确定按下之按键所在的行列位置。行列扫 描法是指把键盘的行线所对应的I/O 口设置为输出口，列线所对应的I/O 口设置为输入 口 ；在扫描时，轮流将输出口设置为低电平(如图2所示)，其他的输入口设置为高电平；再 读取输入口的电平状态，并根据输入口发生的电平变化判断所按的按键。使用这种键盘电 路，如控制键盘的I/O 口数为2N，最大按键数量是NXN。这种键盘电路的缺陷在于占用过 多的I/O 口资源。这样，如果使用上述矩阵键盘电路，输出端就占据了较多的单片机I/O 口线，就会 使得有限的I/O 口资源变得更为紧张。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种使用少量I/O 口实现多按键的矩阵键盘电路。此外，还有必要提供一种矩阵键盘电路的扫描方法。一种矩阵键盘电路，包括N根行线、N根第一列线、NXN个按键、N+1个具有阻值的 元件、N个二极管以及一电源，其中N为自然数，N根第一列线分别通过一个具有阻值的元件 连接在电源上。矩阵键盘电路还包括N个I/O 口及第二列线，第二列线接地。N根第一列线 与第二列线分别与N根行线交叉放置形成NX (N+1)个矩阵交叉点，每根行线和该行线对应 的第一列线的交叉点上设置二极管，位于一交叉点上的二极管的阴极与构成该交叉点的行 线相连，阳极与构成该交叉点的列线相连。其他的NXN个交叉点分别对应放置NXN个按 键，位于一交叉点上的按键的第一端与构成该交叉点的行线电性相连，第二端与构成该交 叉点的列线电性相连。一种矩阵键盘电路扫描方法，包括依次设置该若干个I/O 口为低电平输出口，且 对应设置除低电平输出口之外的I/O 口为输入口，读取各设置为输入口的I/O 口的电平状 态。根据设置为输入口的I/O 口的电平状态，判断设置为低电平输出口的I/O 口所对应的4第一列线上的按键是否有按键被按下。判断该第一列线是否为最后列。若该第一列线是最 后列，设置全部I/O 口均为输入口，读取I/O 口的电平状态。根据I/O 口的电平状态，判断 第二列线上的按键是否有按键被按下。若该第二列线上有按键被按下，与该被按下的按键 位于同一行线上的其他按键被屏蔽，不做处理。相对于现有技术，本专利技术提供的矩阵键盘电路及扫描方法，通过电路中接入的二 极管，使得行线和列线得以复用。同时，通过将一列接地作为该列的输出，并在检测到该接 地列线上的按键被按下时，与该被按下的按键位于同一行线上的其他按键被屏蔽，不做处 理。从而达到用N个I/O 口实现扫描NXN个按键的目的，减少了 I/O的数量，降低了成本。附图说明图1为现有的4X4矩阵键盘电路图。图2为用于现有的4X4矩阵键盘电路进行扫描的时序图。图3为本专利技术的矩阵键盘电路的电路图。图4为用于本专利技术的矩阵键盘电路进行扫描的时序图。图5为当I/O 口为4时，本专利技术一实施例的矩阵键盘电路的电路图。图6为用于图5的矩阵键键盘电路进行扫描的时序图。图7为图5中的矩阵键盘电路的扫描方法流程图。具体实施例方式下面将结合附图，对本专利技术作进一步的详细说明。请参阅图3，本专利技术一较佳实施方式的矩阵键盘电路101包括N根行线k Ln、 N+1 根列线 Pn+1、NXN 个按键 S12 Sn(n+1)、N 个 I/O 口 K! Kn、N+1 个电阻 Rn+1、N 个二极管Di Dn及一个电源VCC，其中N为自然数。N根行线和N+1根列线交错放置形成 NX (N+1)个交叉点。在所述(N+1)根列线中，其中有一根列线接地。在所述NX (N+1)个交叉点中，其中第一行、第一列的交叉点、第二行、第二列的交叉点.....直到第N行第N列的交叉点上对应设置N个二极管Di Dn，而其他的NXN个交叉点分别对应放置NXN个按键 S12 Sn(n+1)。在NXN个按键S12 Sn(n+1)中，位于一交叉点上的按键的第一端分别与构成该 交叉点的行线电性相连，而第二端与构成该交叉点的列线电性相连。在N个二极管0工 Dn 中，位于一交叉点上的二极管的阴极与构成该交叉点的行线相连，二极管的阳极与构成该 交叉点的列线相连。在行线Li Ln中，各行线分别由一 I/O 口、一二极管及N个按键的第一端电性连接 而成。如行线k，其包括与该行线k顺次电性连接的I/O 口 &、二极管Di及N个按键S12 S1(n+1)的第一端、其中，二极管口工的阴极与I/O 口 &电性连接，而二极管Di的阳极与列线Pi 电性相连；按键S12 s1(n+1)各有第一端顺次电性连接。列线Pn+1接地，且包括顺次电性连接的电阻Rn+1及N个按键S1(n+1) Sn(n+1)。在列 线Pi Pn+1中，每一列线均包括与该列线电性连接的一电阻、一二极管及N-1个按键的第二 端，并且每个电阻各有一端都与电源VCC电性相连。如列线Pi，其包括电阻礼、二极管0工及 按键S21 Snl。其中，电阻的一端与电源VCC电性相连；按键S21 Snl各有第二端顺次 电性相连于电阻礼的另一端。5 依此类推，对于行线lm，其中m为自然数，且2 < = m < n，其包括与该行线lm电性 连接的i/o 口 km、二极管dm及n个按键sml smm)、sm(m+1) sm(n+1)的第一端。其中，二极 管dm的阴极与i/o 口 km以及该行线lm电性连接，而二极管dm的阳极与列线pm电性相连； 按键sml s^m)、sffl(ffl+1) sm(n+1)各有第一端顺次电性连接于该行线lm。对于列线pm，其中 m为自然数，且2 < = m < n，其包括电阻Rm、二极管Dm及按键Slm S(m_1)m、S(m+1)m SM。其 中，电阻rm的一端与电源vcc电性相连；按键slm s.d^s^^ s，各有第二端顺次电性 相连于电阻rm的另一端。行线k ln通过二极管di dn分别与对应的列线pi pn+1电 性连接，使得电源vcc为各i/o 口 & kn提供高电平输入。当其中一个i/o 口 km输入低 电平时，与该i/o 口 km对应的行线lm电性连接的二极管dm截止，使得其对应列线pm上的电 压由高电平变为低电平。请同时参阅图4，该矩阵键盘电路101在进行扫描时，在 tn的时间段内，从列 线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩阵键盘电路，包括Ｎ根行线、Ｎ根第一列线、Ｎ×Ｎ个按键、Ｎ＋１个具有阻值的元件、Ｎ个二极管以及一电源，其中Ｎ为自然数，所述Ｎ根第一列线分别通过一个所述具有阻值的元件连接在所述电源上，其特征在于，所述矩阵键盘电路还包括Ｎ个Ｉ／Ｏ口及第二列线，所述第二列线接地；所述Ｎ根第一列线与所述第二列线分别与所述Ｎ根行线交叉放置形成Ｎ×（Ｎ＋１）个矩阵交叉点，所述每根行线和其对应的第一列线的交叉点上设置二极管，位于一交叉点上的所述二极管的阴极与构成所述交叉点的行线相连，阳极与构成所述交叉点的列线相连；其他的Ｎ×Ｎ个交叉点分别对应放置Ｎ×Ｎ个按键，位于一交叉点上的按键的第一端与构成所述交叉点的行线电性相连，第二端与构成所述交叉点的列线电性相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳，李永永，尹辉，林柏青，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]