专利名称：一种矩阵键盘电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字信息传输电路，特别是一种矩阵键盘电路。
背景技术：
目前市场上的电子产品越来越具有完备的功能、友善的人机界面，同时追求低成本。要完成控制复杂多样的功能，就要求系统有足够多的按键提供给用户，足够多的按键组成键盘。硬件降成本在单片机市场上就推出了大量的精简型单片机。这些精简单片机的特点是精简了I/O口数量，使用这些单片机时遇要的最大困难往往就是I/O口资源不够用。在一个系统中，单片机I/O口最大的消耗者就是键盘电路，如果能在键盘电路中节省I/O口的话，就能顺利的使用那些精简型的单片机。现有的矩阵键盘电路如图1所示行为输出口，列就为输入口；或者行为输入口，列为输出口。这种电路结构按键都连接在行口线和列口线的交接处，将接线口分为两组(输出组和输入组)，如果两组的接线数量分别为A和B，那么按键的数量就等于A×B。假设总共可用来控制键盘的I/O口数是n，那么当n＞2且为偶数时，最大按键数量为(n/2)2。当n＞2且为奇数时，最大按键数量为((n-1)/2)2+(n-1)/2。这种矩阵键盘电路的缺陷在于占用过多的I/O口资源。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种矩阵键盘电路，它使用最少数量的I/O口控制最多数量的按键，节省单片机I/O口资源。
为解决上述技术问题，本实用新型的矩阵键盘电路，由电阻R1-R4、二极管D1-D6、按键K1-K4、接线A1、B1、B2组成；按键K1-K4组成2×2矩阵，其纵向2个按键K1、K2的一端与接线B1连接，另一端分别与二极管D1的负极、二极管D2的正极连接，其纵向2个按键K3、K4的一端与接线B2连接，另一端分别与二极管D3的负极、二极管D4的正极连接；二极管D1、D3、D5正极负极首尾串联，二极管D1的正极连接接线A1，二极管D5的负极通过电阻R4接地；二极管D2、D4、D6正极负极首尾串联，二极管D6的正极与电源VCC连接，二极管D2的负极通过电阻R3与接线A1连接；电阻R1的一端连接接线B1，另一端接地，电阻R2的一端连接接线B2，另一端接地。
由此推而广之，N×M矩阵键盘电路由N+M个电阻、N×(M+1)个二极管、N×M个按键、N/2+M根接线组成，N是偶数，与现有的电路相比减少了N/2根接线。
本实用新型由于采取了以上技术措施，大大扩大了按键数量，使用最少数量的控制最多数量的按键，节省了单片机I/O口资源。
图1是现有4×4矩阵键盘电路示意图。
图2是本实用新型键盘矩阵电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
本实用新型对现有电路图1输入列B不做改变，而输出行A，每一行拆成了两行，如图2。而两个支行和每列交汇处可以联接一个按键，因此，这种电路可以控制的按键数量是现有常用电路图1的2倍。以一行一列为例，说明系统如何识别K1和K2。电路中A1为输出口，B1为输入口。A1有两种置位状态高和低，由CPU控制，根据B1口读到的不同高低状态来判断K1还是K2键被按下。其真值表如下A1＝0(1) K1 K2 B1状态一001(1)状态二010(1)状态三101(1)状态四110(0)表中括号中的状态代表A为1的情况。K1，K20代表闭合，1代表断开。A1为0时总共4种状态，A1有两种条件0和1，因此，B1可以得到8个结果。从上表中可以看出，通过设置A1不同的条件，得到的不同的B1的结果中可以明确的判断出状态二和状态四，但是状态一和状态三是区分不出来的。状态一为K1，K2同时按下，状态三为只有K2按下。两个状态的共同特点是都有K2按下。从B1如果得到1，1的结果中可以知道K2肯定按下了，而无法得知同时K1有没有按下。而在实际运用中，只有当按键不够用的时候才会使用组合按键，而使用了这种新型的矩阵键盘电路，大大扩充了按键的数量，无需使用组合按键，因此可以不考虑两键或多键同时按下的情况。删除状态一，剩余的三种状态完全可以通过扫描B1的不同状态来判断得出。
在实际运用中，考虑到功耗问题，在空闲状态下，CPU输出口B可以置为低，而在矩阵键盘的电源VCC中串入一个金属氧化物半导体场效应晶体管MosFET用来控制电源VCC。平时状态下，键盘矩阵电路不工作，切断电源VCC，每隔一段时间再打开电源VCC，进行扫描键盘工作。
权利要求1.一种矩阵键盘电路，其特征在于由电阻R1-R4、二极管D1-D6、按键K1-K4、接线A1、B1、B2组成；按键K1-K4组成2×2矩阵，其纵向2个按键K1、K2的一端与接线B1连接，另一端分别与二极管D1的负极、二极管D2的正极连接，其纵向2个按键K3、K4的一端与接线B2连接，另一端分别与二极管D3的负极、二极管D4的正极连接；二极管D1、D3、D5正极负极首尾串联，二极管D1的正极连接接线A1，二极管D5的负极通过电阻R4接地；二极管D2、D4、D6正极负极首尾串联，二极管D6的正极与电源VCC连接，二极管D2的负极通过电阻R3与接线A1连接；电阻R1的一端连接接线B1，另一端接地，电阻R2的一端连接接线B2，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的矩阵键盘电路，其特征在于N×M矩阵键盘电路由N+M个电阻、N×(M+1)个二极管、N×M个按键、N/2+M根接线组成，N是偶数。
专利摘要本实用新型提供一种键盘矩阵电路，由电阻器R1－R4、二极管D1－D6、按键K1－K4、接线A1、接线B1－B2组成；这样，大大扩充了按键数量，设计者可以轻松安排自己的键盘，从而解决了键盘占用过多单片机I/O口资源的问题。
文档编号G06F3/02GK2752852SQ200420110550
公开日2006年1月18日 申请日期2004年12月1日 优先权日2004年12月1日
发明者曾轶, 何代水 申请人:英华达(上海)电子有限公司