[发明专利]一种可检测多个任意组合按键的扫描检测电路及方法

说明书

一种可检测多个任意组合按键的扫描检测电路及方法，软件上，在扫描检测环节上，采取了对半递归分组的方式进行检测扫描；如果其中一半对应的按键没有按下，则对这一半的按键扫描直接退出；因此，该方式更好的适应了按键在绝大部分的时间里大多处于弹起的实际应用场合，从而提高了MCU的工作效率。在硬件上，在矩阵按键对应的所有行端口均采取二极管或逻辑电路，其逻辑输出端口作为外部中断信号源给到MCU中断引脚，结合软件中数据分析处理环节方式，可实现无任何按键按下的情况下，MCU可处理其它任务，直到响应新的外部中断信号；因此，该处理方式也极大提高了MCU的工作效率。

技术领域

本发明涉及组合按键检测，尤其是一种可检测多个任意组合按键的扫描检测电路及方法。

背景技术

键盘是很多电子产品的必须的输入设备。通常，大规模键盘有三种设计方法，第一种是采用专用键盘编码芯片，按键按照行和列输入，编码后的数据以USB接口输出。此方法需要专用键盘编码芯片并设计USB接口，增加了设计复杂性。第二种是将按键分别接入CPLD的IO脚，利用CPLD的IO引脚多的优势分别对每一个按键状态进行判断并将结果输出到处理单元，此方法需要增加CPLD芯片，增加了硬件成本。第三种是采用MCU设计的通用矩阵键盘，让按键接入到矩阵相应的行和列，此方法具有成本低廉、占用硬件资源少等优点。采用MCU设计的矩阵键盘能实现单个按键和简单组合按键的功能，但难以实现一些复杂组合按键的功能，因此极大地限制了采用MCU设计的矩阵键盘在需要组合逻辑按键场合的应用。针对现有技术中在矩阵键盘中难以实现复杂组合按键的功能，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可检测多个任意组合按键的扫描检测电路及方法，电路结构简单，可实现规模较大的矩阵按键的稳定可靠检测，可实现任意数量、任意按键的组合功能，解决键位冲突问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可检测多个任意组合按键的扫描检测电路，包括：

MCU，所述MCU一共设有M+N+1个IO引脚，其中一个IO引脚带外部中断功能；

矩阵按键电路，所述矩阵按键电路包括M条横向支路和N条纵向支路。横向支路与纵向支路交叉处形成一个键位，M条横向支路与N条纵向支路相交形成M×N个矩阵分布的键位；每个键位对应一个二极管、一个电容和一个接触开关，二极管的阳极与横向支路连接，二极管的阴极通过陶瓷电容与纵向支路连接，接触开关与电容并联；每个按键代表唯一一个键码；在横向支路的第一端形成M个横向IO端口，在纵向支路的第一端形成N个纵向IO端口，所述横向IO端口和纵向IO端口均与MCU的IO引脚连接；纵向支路的第二端通过上拉电阻后与电源VCC连接，当没有任何按键按下时，所有横向IO端口被电源VCC上拉到高电平；横向支路的第二端通过第一电阻后与电源VCC连接，第一电阻起到电平传递以及按键按下时防止对应的横向IO端口和纵向IO端口短路；

或逻辑电路，包括M个二极管、电源VCC和电阻R113，每个二极管对应一个横向IO端口，该二极管、电源VCC和电阻R113组成所有的横向IO端口，电源VCC通过电阻R113与二极管阳极连接，电源VCC通过电阻R113输出至端口INT，端口INT与MCU外部中断功能的IO引脚连接。

作为改进，所述上拉电阻的阻值为10KΩ。

作为改进，所述第一电阻的阻值为100Ω。

本发明可检测多个任意组合按键的扫描检测方法，包括以下步骤：

(1)MCU上电后，马上初始化所有的IO口状态；

(2)如果MCU响应外部中断，则进入按键的扫描检测过程；所述扫

描检测过程包括两个环节：

(2.1)扫描检测环节：对所有矩阵按键的检测，需要经过一轮又一轮的重复扫描过程；