矩阵键盘--无冲键盘电路能否反向并联二极管共用引脚，从而进一步减少占用引脚？

sanbikappa · 发表于 2019-11-18 05:55:46

本帖最后由 sanbikappa 于 2019-11-18 06:05 编辑

正在自学stm32，想基于stm32f103设计一款普通的87键无冲键盘。

无冲键盘的原理是：矩阵键盘+二极管整流+逐行(或逐列)扫描

最简化的电路如下图：

keyboard1

上图扫描按键的步骤为：
(1)初始化P1、P2为上拉输入，高电平；
(2)初始化P3、P4为推挽输出，高电平；
(3)P3-P4依次单独设置为低电平，观察P1-P2没有被拉低，有的话则对应的按键有被按下；

这样的原理下，要做一个87键的普通无冲键盘就要使用9×10的矩阵（可管理90个按键），需要占用9+10=19个引脚。占用的引脚太多了。

能不能进一步改进，按下图设计呢？

keyboard2

上图每个按键模块都再并联了另一个按键模块，但是两个并联的按键里的二极管的方向是相反的。
扫描按键的步骤为：
(1)初始化P1、P2为上拉输入，高电平；
(2)初始化P3、P4为推挽输出，高电平；
(3)P3-P4依次单独设置为低电平，观察P1-P2没有被拉低，有的话则对应的按键有被按下；
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(4)初始化P3、P4为上拉输入，高电平；
(5)初始化P1、P2为推挽输出，高电平；
(6)P1-P2依次单独设置为低电平，观察P3-P4没有被拉低，有的话则对应的按键有被按下；

上述步骤的第(1)-(3)步可确认key1-4有没有被按下，而第(4)-(6)步可确认key5-8有没有被按下。
这样用4个引脚可以管理8个按键，那么用14个引脚可以管理7×7×2=98个按键，足够做一个87键的键盘。
把引脚缩减到16个以内，就可以用同一组引脚做矩阵，扫描键盘时直接读取寄存器就可以一次性读取多个引脚的状态。

问题是可以这样反向并联二级管来设计吗？另外限流电阻设置多大比较合适？太小担心二极管被反向击穿，太大担心引脚识别不了低电平…