CN110752849A

CN110752849A - 一种改进型矩阵按键扫描电路及方法

Info

Publication number: CN110752849A
Application number: CN201911251453.0A
Authority: CN
Inventors: 胡志恒; 刘筱明; 高中伟
Original assignee: Foshan City Prescott Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Foshan City Prescott Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-02-04

Abstract

本发明公开了一种改进型矩阵按键扫描电路及方法，以对8个按键进行扫描为例，它由开关S1‑S8、电阻R1‑R8以及单片机MCU组成，所述单片机MCU的IO口之一A口接电阻R1的一端，电阻R1另一端分别与开关S1、开关S2、开关S5、开关S6的第2脚以及电阻R6的一端相连接，开关S1的第1脚与二极管D1阳极相连接，开关S2的第1脚与二极管D2阴极相连接，开关S5的第1脚与二极管D5阳极相连接，开关S6的第1脚与二极管D6阴极相连接，本发明比常规的矩阵式扫描检测电路可节省更多的IO口资源。比如，以对8个按键进行扫描为例，按传统矩阵扫描电路，至少需要6个IO口，但在本发明方案中，却只需要4个IO口即可，同比具有明显的资源优势和性价比优势。

Description

一种改进型矩阵按键扫描电路及方法

技术领域

本发明涉及电子控制技术领域，具体是一种改进型矩阵按键扫描电路及方法。

背景技术

在电气和电子控制领域，经常会遇到人机对话的界面技术问题，其中对各种按键开关实施闭合或断开的扫描检测，是必不可少的技术。

在常规按键扫描检测技术中，大多采用了单点检测、行扫以及矩阵式扫描，尤其在多按键开关情况下，实施矩阵式扫描检测方式是常用的技术选择。矩阵式扫描检测电路一般把按键按节点分布方式，以最小数量行列数为原则排列要扫描的按键开关，因此其占用扫描需要的IO口资源数也就等于矩阵的行数加列数的数量，比如，一个m×n矩阵扫描电路，其需要的IO口数量=m+n。

本发明，一种改进型矩阵按键扫描电路，它比常规的矩阵式扫描检测电路可节省更多的IO口资源。比如，以本发明的对8个按键进行扫描为例，按传统矩阵扫描电路，至少需要6个IO口，但在本发明方案中，却只需要4个IO口即可，同比具有明显的资源优势和性价比优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进型矩阵按键扫描电路及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改进型矩阵按键扫描电路，以对8个按键进行扫描为例，它由开关S1-S8、电阻R1-R8以及单片机MCU组成，所述单片机MCU的IO口之一A口接电阻R1的一端，电阻R1另一端分别与开关S1、开关S2、开关S5、开关S6的第2脚以及电阻R6的一端相连接，开关S1的第1脚与二极管D1阳极相连接，开关S2的第1脚与二极管D2阴极相连接，开关S5的第1脚与二极管D5阳极相连接，开关S6的第1脚与二极管D6阴极相连接，电阻R6的另一端则与系统电源地相连接；单片机MCU的IO口之一B口接电阻R2的一端，电阻R2另一端分别与开关S3、开关S4、开关S7、开关S8的第2脚以及电阻R5的一端相连接，开关S3的第1脚与二极管D3阳极相连接，开关S4的第1脚与二极管D4阴极相连接，开关S7的第1脚与二极管D7阳极相连接，开关S8的第1脚与二极管D8阴极相连接，电阻R5的另一端则与系统电源地相连接。二极管D1的阴极、二极管D2的阳极、二极管D3的阴极、二极管D4的阳极相并联后又与电阻R3、电阻R7的一端相连接，电阻R3的另一端则与单片机MCU的IO口之一C口连接，电阻R7的另一端则与系统电源地相连接；二极管D5的阴极、二极管D6的阳极、二极管D7的阴极、二极管D8的阳极相并联后又与电阻R4、电阻R8的一端相连接，电阻R4的另一端则与单片机MCU的IO口之一D口连接，电阻R8的另一端则与系统电源地相连接。

作为本发明的进一步方案：所述电阻R1-R4的阻值相同。

作为本发明的进一步方案：所述单片机MCU为PIC16CXX系列单片机。

作为本发明的进一步方案：所述开关S1-S8均为按键开关。

作为本发明的进一步方案：所述电阻R5-R8的阻值相同，电阻R1-R4的阻值小于电阻R5-R8的阻值。

一种改进型矩阵按键扫描电路方法，包含以下步骤：在按键扫描过程中，通过单片机MCU先将其IO口C和D设为输入检测口，将IO口A和B设为数据输出口，同时置A=1，B=0，此时检测C口和D口的电平状态，如果C=1，则可判定按键S1闭合，如果D=1，则可判定按键S5闭合；之后，置A=0，B=1再检测一次，如果C=1，则可判定按键S3闭合，如果D=1，则可判定按键S7闭合，检测完毕，再将其IO口A和B设为输入检测口，将IO口C和D设为数据输出口，同时置C=1，D=0，并检测A口和B口的电平状态，如果A=1，则可判定按键S2闭合，如果B=1，则可判定按键S4闭合；之后，又置C=0，D=1再检测一次，如果A=1，则可判定按键S6闭合，如果B=1，则可判定按键S8闭合。

作为本发明的进一步方案：所述二极管D1-D8均为防反二极管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明比常规的矩阵式扫描检测电路可节省更多的IO口资源。比如，以对8个按键进行扫描为例，按传统矩阵扫描电路，至少需要6个IO口，但在本发明方案中，却只需要4个IO口即可，同比具有明显的资源优势和性价比优势。

附图说明

图1为本发明的电路图。

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，实施例1：本发明实施例中，一种改进型矩阵按键扫描电路，以对8个按键进行扫描为例，它由需要进行扫描识别的系列按键开关S1、S2、…、S8，电阻R1、R2、…、R8、以及单片机MCU组成。在这个电路中，单片机MCU的IO口之一A口接电阻R1的一端，然后R1另一端分别与按键开关S1、S2、S5、S6的第2脚以及电阻R6的一端相连接，按键开关S1的第1脚与二极管D1阳极相连接，按键开关S2的第1脚与二极管D2阴极相连接，按键开关S5的第1脚与二极管D5阳极相连接，按键开关S6的第1脚与二极管D6阴极相连接，电阻R6的另一端则与系统电源地相连接；单片机MCU的IO口之一B口接电阻R2的一端，然后R2另一端分别与按键开关S3、S4、S7、S8的第2脚以及电阻R5的一端相连接，按键开关S3的第1脚与二极管D3阳极相连接，按键开关S4的第1脚与二极管D4阴极相连接，按键开关S7的第1脚与二极管D7阳极相连接，按键开关S8的第1脚与二极管D8阴极相连接，电阻R5的另一端则与系统电源地相连接。二极管D1的阴极、D2的阳极、D3的阴极、D4的阳极相并联后又与电阻R3、R7的一端相连接，电阻R3的另一端则与单片机MCU的IO口之一C口连接，电阻R7的另一端则与系统电源地相连接；二极管D5的阴极、D6的阳极、D7的阴极、D8的阳极相并联后又与电阻R4、R8的一端相连接，电阻R4的另一端则与单片机MCU的IO口之一D口连接，电阻R8的另一端则与系统电源地相连接。

一种改进型矩阵按键扫描电路方法，以对8个按键进行扫描为例，在实施按键扫描过程中，通过单片机MCU先将其IO口C和D设为输入检测口，将IO口A和B设为数据输出口，同时置A=1，B=0，此时检测C口和D口的电平状态，如果C=1，则可判定按键S1闭合，如果D=1，则可判定按键S5闭合；之后，置A=0，B=1再检测一次，如果C=1，则可判定按键S3闭合，如果D=1，则可判定按键S7闭合。检测完毕，再将其IO口A和B设为输入检测口，将IO口C和D设为数据输出口，同时置C=1，D=0，并检测A口和B口的电平状态，如果A=1，则可判定按键S2闭合，如果B=1，则可判定按键S4闭合；之后，又置C=0，D=1再检测一次，如果A=1，则可判定按键S6闭合，如果B=1，则可判定按键S8闭合。

以对8个按键进行扫描为例，为保持电路性能稳定，所述的电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，可设置电阻R1=R2=R3=R4或四阻值相接近，R5=R6=R7=R8或四阻值相接近；而且R1、R2、R3、R4四电阻阻值必须小于R5、R6、R7、R8。

以对8个按键进行扫描为例，所述的单片机MCU的型号为PIC16CXX系列，或其它单片机品种。

实施例2，在实施例1的基础上，本设计并不仅限于8按键的电路，可以根据使用需求进行同步扩展。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种改进型矩阵按键扫描电路，以对8个按键进行扫描为例，它由开关S1-S8、电阻R1-R8以及单片机MCU组成，其特征在于，所述单片机MCU的IO口之一A口接电阻R1的一端，电阻R1另一端分别与开关S1、开关S2、开关S5、开关S6的第2脚以及电阻R6的一端相连接，开关S1的第1脚与二极管D1阳极相连接，开关S2的第1脚与二极管D2阴极相连接，开关S5的第1脚与二极管D5阳极相连接，开关S6的第1脚与二极管D6阴极相连接，电阻R6的另一端则与系统电源地相连接；单片机MCU的IO口之一B口接电阻R2的一端，电阻R2另一端分别与开关S3、开关S4、开关S7、开关S8的第2脚以及电阻R5的一端相连接，开关S3的第1脚与二极管D3阳极相连接，开关S4的第1脚与二极管D4阴极相连接，开关S7的第1脚与二极管D7阳极相连接，开关S8的第1脚与二极管D8阴极相连接，电阻R5的另一端则与系统电源地相连接。

2.二极管D1的阴极、二极管D2的阳极、二极管D3的阴极、二极管D4的阳极相并联后又与电阻R3、电阻R7的一端相连接，电阻R3的另一端则与单片机MCU的IO口之一C口连接，电阻R7的另一端则与系统电源地相连接；二极管D5的阴极、二极管D6的阳极、二极管D7的阴极、二极管D8的阳极相并联后又与电阻R4、电阻R8的一端相连接，电阻R4的另一端则与单片机MCU的IO口之一D口连接，电阻R8的另一端则与系统电源地相连接。

3.根据权利要求1所述的一种改进型矩阵按键扫描电路，其特征在于，所述电阻R1-R4的阻值相同。

4.根据权利要求1所述的一种改进型矩阵按键扫描电路，其特征在于，所述单片机MCU为PIC16CXX系列单片机。

5.根据权利要求1所述的一种改进型矩阵按键扫描电路，其特征在于，所述开关S1-S8均为按键开关。

6.根据权利要求2所述的一种改进型矩阵按键扫描电路，其特征在于，所述电阻R5-R8的阻值相同，电阻R1-R4的阻值小于电阻R5-R8的阻值。

7.一种改进型矩阵按键扫描电路方法，其特征在于，包含以下步骤：在按键扫描过程中，通过单片机MCU先将其IO口C和D设为输入检测口，将IO口A和B设为数据输出口，同时置A=1，B=0，此时检测C口和D口的电平状态，如果C=1，则可判定按键S1闭合，如果D=1，则可判定按键S5闭合；之后，置A=0，B=1再检测一次，如果C=1，则可判定按键S3闭合，如果D=1，则可判定按键S7闭合，检测完毕，再将其IO口A和B设为输入检测口，将IO口C和D设为数据输出口，同时置C=1，D=0，并检测A口和B口的电平状态，如果A=1，则可判定按键S2闭合，如果B=1，则可判定按键S4闭合；之后，又置C=0，D=1再检测一次，如果A=1，则可判定按键S6闭合，如果B=1，则可判定按键S8闭合。

8.根据权利要求2所述的一种改进型矩阵按键扫描电路，其特征在于，所述二极管D1-D8均为防反二极管。