专利名称：键盘扫描电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及键盘设备，尤其涉及一种键盘扫描电路。
背景技术：
在微机应用系统中，键盘是人机对话中最常用的输入设备，而且随着微机系统应 用领域的不断扩大，多键盘的应用系统也越来越多的出现。目前，大部分的矩阵键盘已取代 了传统的线性键盘，但是矩阵键盘电路，需要的I/O 口也较多。例如，传统的NXN矩阵键盘 需要N个输入口及N个输出口，以8X8键盘为例，各个行线及列线均需连接控制器I/O 口， 故其至少需要16个I/O 口，如图1所示。但一般的控制器，其I/O资源有限，要解决大量的 按键输入仍有一定难度。综上可知，现有技术的键盘扫描电路在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以有 必要加以改进。
实用新型内容针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种键盘扫描电路，其使用较少的 I/O 口实现键盘电路，节省了 I/O 口资源，可以提高系统设计的灵活性。为了实现上述目的，本实用新型提供一种键盘扫描电路，包括处理器以及交叉连 接的N根行线和N根列线，所述行线和列线的交叉点设置按键形成NXN矩阵键盘，所述扫 描电路还包括用于将串行数据转换为并行数据的串-并转换芯片和/或用于将并行数据转 换为串行数据的并-串转换芯片，所述N根行线分别对应连接于所述串-并转换芯片的N 个并行输出接口，所述N根列线对应连接N个上拉电阻，所述N个上拉电阻均连接于上拉电 源，所述N根列线还对应连接所述并-串转换芯片的N个并行输入接口，所述串-并转换芯 片串行输入接口和/或并-串转换芯片的串行输出接口均与所述处理器的I/O 口连接。根据本实用新型的键盘扫描电路，所述串-并转换芯片为74LV164芯片或74HC164-H-* I I心ZT ο根据本实用新型的键盘扫描电路，所述并-串转换芯片为74LV165芯片或74HC165-H-· I I心片。根据本实用新型的键盘扫描电路，所述N为大于0的自然数。本实用新型在键盘矩阵电路中设置并-串转换芯片和串-并转换芯片，且N根行 线连接串-并转换芯片的N个并行输出接口，N根列线对应连接所述并-串转换芯片的N个 并行输入接口，串-并转换芯片串行输入接口和/或并-串转换芯片的串行输出接口均与 处理器的I/O 口连接，通过数据的的串-并和/或并-串转换即可实现处理器对键盘电路 的扫描，借此可以节省很多I/O 口资源，提高系统设计的灵活性。
图1是现有技术的键盘扫描电路的结构图；3[0011]图2是本实用新型键盘扫描电路一实施例的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型的基本思想是，在传统的NXN键盘矩阵电路中加入串-并转换芯片和 /或并-串转换芯片，并使两芯片的串口连接处理器，并口连接矩阵电路的行线和/或列线， 通过处理器的控制可以用行列扫描实现对按键的识别，借此节省处理器的I/O 口资源。图2是本实用新型键盘扫描电路的一具体实施例的结构图，该实施例中的键盘扫 描电路包括处理器10，以及交叉连接的8根行线和8根列线，且行线和列线的交叉连接点放 置按键20形成8X8矩阵键盘30，优选的，键盘扫描电路还包括串-并转换芯片40和/或 并-串转换芯片50，其中串-并转换芯片40，用于将串行数据转换为并行数据。该串-并转换芯片40设有 时钟接口 CLK、两个串行输入接口 A接口和B接口，以及八个并行输出接口 QO Q7，A接口 和B接口连接在一起与处理器10的输出I/O接口连接，接口 CLK也连接于处理器10的输 出I/O接口 ；并行输出接口 QO Q7分别与8根行线连接，通过该串-并转换芯片40，处理 器10可以根据时钟信号控制8根行线的电平数据信号，借此可以对矩阵键盘30的行线扫 描。并-串转换芯片50，用于将并行数据转换为串行数据。该并-串转换芯片50设 有一串行数据输出接口 QH、时钟接口 CLK、数据装载信号端LD以及八个并行输入接口 A H。其中，所述的八个并行输入接口 A H分别与矩阵键盘30的八根列线连接，串行数据输 出接口 QH、时钟接口 CLK和数据装载信号端LD均连接于处理器10的输入I/O接口。通过 该并-串转换芯片50，各列线的信号数据可由接口 A H输入，当数据装载信号端LD的信 号数据为低电平时，A H的并行数据装入并-串转换芯片50的缓存器中，处理器10根据 CLK信号通过串行数据输出接口 QH不断读取八根列线的信号数据，借此进行矩阵键盘30的 列线扫描。实际应用中，键盘扫描电路的各列线均通过一上拉电阻60连接到上拉电源VCC， 借此，当键盘中无键按下时，各列线的电平信号保持在高电平状态，而行线的电平信号在处 理器10的控制下保持在低电平状态，当有按键按下时，按键所在列的电平会由高电平转换 为低电平，处理器10借此可进行处理判断。在以上实施例中，串-并转换芯片40为74系列串行转并行的74XX164芯片，根据 不同的系统电压和转换速度，可以选用74LV164、74HC164等不同的具体型号；并-串转换 芯片50为74系列并行转串行的74XX165芯片，根据不同的系统电压和转换速度，可以选用 74LV165、74HC165等不同的具体型号。本实用新型利用74LV164芯片的输出作键盘的行输出，利用74LV165芯片的输入 作键盘的列输入来实现行列键盘，借此，处理器10只要用两个I/O 口来输出数据和时钟信 号给串-并转换芯片40，用三个I/O 口分别做并-串转换芯片50的数据装载信号端LD、时 钟CLK和串行数据输出接口 QH就可以起到现有技术需要8个I/O 口才能实现的8位行输入，共使用5个I/O 口，实现了 8行8列行列扫描键盘，可以节约11个I/O 口。优选的，本实用新型的电路结构不仅仅用于8X8矩阵键盘，N也可以为其它大于0 的自然数，比如N为4，则形成4X4矩阵键盘，只要根据不同需求选定合适的数据转换芯片 即可。
以下结合附图具体说明本实用新型的扫描过程。键盘扫描电路扫描开始，处理器10控制各行线的电平为低，且处理器10还在 并-串转换芯片50的时钟CLK驱动下不断从串行数据输出接口 QH读取各列线电平数据， 若发现接口 A H中有低电平出现，则说明矩阵键盘30中有按键被按下，为方便清楚描述， 在此处假定是接口 D出现低电平，那么处理器10同时也判断出按键位置在接口 D所连接的 列线上，此时处理器10启动判断程序。首先，处理器10将第一根行线的输出电平设为低电 平，其它行线均设为高电平，并依次读取各列线的电平状态，如果列输入口有低电平出现， 则说明按键所在的行为第一行，否则处理器10将第二根行线的输出电平设为低电平，其它 行线均设为高电平，再读取各列线的电平状态，如果列输入口有低电平出现，则说明按键所 在的行为第二行，依次类推，处理器10进行逐行扫描即可判断出按键所在的行，再结合按 键所在的列位置(接口 D所在的列线)，即可准确判断出按键的具体位置，进而完成电路的 一次按键扫描过程。综上所述，本实用新型在键盘矩阵电路中设置并-串转换芯片和串-并转换芯片， 且N根行线连接串-并转换芯片的N个并行输出接口，N根列线对应连接所述并-串转换 芯片的N个并行输入接口，串-并转换芯片串行输入接口和/或并-串转换芯片的串行输 出接口均与处理器的I/O 口连接，通过数据的的串-并和/或并-串转换即可实现处理器 对键盘电路的扫描，借此可以节省很多I/O 口资源，提高系统设计的灵活性。当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种键盘扫描电路，包括处理器以及交叉连接的N根行线和N根列线，所述行线和列 线的交叉点设置按键形成NXN矩阵键盘，其特征在于，所述扫描电路还包括用于将串行数 据转换为并行数据的串-并转换芯片和/或用于将并行数据转换为串行数据的并-串转换 芯片，所述N根行线分别对应连接于所述串-并转换芯片的N个并行输出接口，所述N根列 线对应连接N个上拉电阻，所述N个上拉电阻均连接于上拉电源，所述N根列线还对应连接 所述并-串转换芯片的N个并行输入接口，所述串-并转换芯片串行输入接口和/或并-串 转换芯片的串行输出接口均与所述处理器的I/O 口连接。
2.根据权利要求1所述的键盘扫描电路，其特征在于，所述串-并转换芯片为74LV164 芯片或74HC164芯片。
3.根据权利要求1所述的键盘扫描电路，其特征在于，所述并-串转换芯片为74LV165 芯片或74HC165芯片。
4.根据权利要求1所述的键盘扫描电路，其特征在于，所述N为大于0的自然数。
专利摘要本实用新型公开了一种键盘扫描电路，包括处理器以及交叉连接的N根行线和N根列线，所述行线和列线的交叉点设置按键形成N×N矩阵键盘，所述扫描电路还包括用于将串行数据转换为并行数据的串-并转换芯片和/或用于将并行数据转换为串行数据的并-串转换芯片，所述N根行线分别对应连接于串-并转换芯片的N个并行输出接口，所述N根列线对应连接N个上拉电阻，所述N个上拉电阻均连接于上拉电源，所述N根列线还对应连接所述并-串转换芯片的N个并行输入接口，所述串-并转换芯片串行输入接口和/或并-串转换芯片的串行输出接口均与所述处理器的I/O口连接。借此，本实用新型可以大大节省处理器的I/O口资源，进而提高了系统设计的灵活性。
文档编号H03M11/20GK201830241SQ201020288800
公开日2011年5月11日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者白延召 申请人:康佳集团股份有限公司