[发明专利]键盘扫描电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种键盘，特别涉及一种键盘扫描电路及方法。

背景技术

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。目前，电子产品的功能越来越完备，要完成控制复杂多样的功能，这就要求键盘要提供足够多的按键。从结构上来看，键盘一般分为外壳、按键及电路板三大部分。电路板是键盘的核心，位于键盘的内部，由逻辑电路和控制电路所组成。其中，键盘的逻辑电路提供按键的矩阵排列方式；键盘的控制电路分为确定按键位置的扫描电路、产生被按下键代码的编码电路和将代码送入主机的接口电路。其中，扫描电路一般采用软件对键盘上的按键进行扫描来确定按键的位置。

现有矩阵键盘扫描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。如图2所示：矩阵键盘扫描电路102包括按N行N列排列的NxN个按键、N个电阻、2N个I/O。在矩阵键盘扫描电路102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S1～Sn²。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。每根列线一端与一个I/O口连接，其另一端通过一电阻接到+5V电源上。当无按键按下时，列线呈高电平状态；当有按键按下时，相应的行、列线将导通，此时，列线的电平将由与此列线相连的行线的电平决定，因此，通过对相应的行线设置为低电平，可以识别按键是否被按下。

所述矩阵键盘扫描电路102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。所述行列扫描法是指：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，其它的输出口设置为高电平；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。使用这种键盘扫描电路，如控制键盘的I/O口数为2N，最大按键数量是N²。这种键盘扫描电路的缺陷在于占用过多的I/O口资源。

另外，为了降低硬件成本市场上推出了大量的小型单片机，而这些小型单片机的主要特点是I/O口的数量少，如果使用上述矩阵键盘扫描电路就会使得有限的I/O口资源变得更为紧张。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种用少量的I/O口实现多按键的键盘扫描电路。

此外，还有必要提供一种键盘扫描方法。

一种键盘扫描电路，其包括按N根列线、N根第一行线、第二行线、NxN个按键、N个I/O口、N个二极管、N个具有阻值元件以及一电源，其中N为自然数；所述N根列线分别与所述N根第一行线及一第二行线交错放置呈矩阵方式排列形成Nx(N+1)个交叉点，其中有NxN个交叉点放置所述NxN个按键，而其它的交叉点上没有放置按键；在所述NxN个按键中，每个按键的第一端电性接在相应的行线上；第二端电性接在相应的列线上。

在所述N根第一行线中，每根分别通过一个二极管与一个I/O口电性相连，所述二极管的阴极与所述I/O口电性相连，所述二极管的阳极与相应的行线上按键的第一端电性相连；所述第二行线接地。

在所述N根列线中，每根列线分别通过一具有阻值元件接在电源VCC上，所述具有阻值元件为电阻。

所述N根第一行线与所述N根列线一一对应，所述每对一一对应连通的第一行线和列线之间的N个交叉点上没有放置按键，且每对一一对应的第一行线和列线经两个互相短接的第一节点和第二节点电性连通，所述第一节点电性接在所述对应行线上的I/O口与二极管的阴极之间，所述第二节点电性接在所述对应列线上的电阻未接在电源VCC的一端。

上述键盘扫描电路，由于电路中接入二极管，保证了按键信号的单一流向，可以将相应的行线与列线彼此间的按键信号进行隔离，因此，使得行线和列线复用，进而减少了I/O口的数量。另外，上述键盘扫描电路还将一根行线接地作为该行的输出又可以减少一个I/O口，从而可以用N个I/O口实现NxN个按键的键盘扫描电路。使用上述键盘扫描电路结构简单，并且比用2N个I/O口实现NxN个按键的传统矩阵键盘扫描电路少用了N个I/O口，降低了成本。

一种键盘的扫描方法，包括以下步骤：

设置与若干第一行线电性连接的若干个I/O口为输入口，设置接地的第二行线为输出；

读取所述若干个I/O口的电平状态；

判断所述接地的第二行线上是否有按键按下；

若所述接地的第二行线上有按键按下，停止扫描；