[发明专利]一种矩阵键盘的按键识别方法及系统

说明书

本发明提出一种矩阵键盘的按键识别方法和系统，包括：键盘上电后该键盘的主控芯片进入低功耗模式，按键按下后会触发并接通按键所在的行和列，行IO产生电平突变信号，该电平突变信号通过输入IO唤醒该主控芯片并触发IO中断；该主控芯片对按键位置进行定位得到按键触发信号，并对按键触发信号进行抖动检测判断其是否为有效触发，若是，则将该按键位置的按键动作作为按键识别结果，否则按键识别失败，该主控芯片进入低功耗模式。本发明可实现超低功耗、IO中断不够的情况也能实现矩阵的多按键唤醒检测以及支持对组合键的识别。

技术领域

本发明涉及嵌入式开发领域，并特别涉及一种矩阵键盘的防抖方法及系统。

背景技术

常见的按键结构电路分为独立按键和行列式按键，独立式按键即每个按键占用一根I/O线，直接用I/O口结构成单个按键电路，但占用口线较多，只适合数量不多的应用。行列式键盘I/O是采用口线构成行列结构，按键设置在行列的交点上。在按键较多时可节省I/O口线。但当键盘数目较多时，也需占用较多的单片机口线。而且这两种方式都不能直接得出扫描码，必须通过计算才行。

目前，按键是最常用的输入方式，常见的按键电路有一对一的直接连接和动态扫描的矩阵式连接两种。

一对一的直接连接即一个按键对应一个CPU输入口，当CPU输入口的常态为高电平时，则按下某一个按键时为低电平。一对一的直接连接的按键电路连接简单，但是当按键数量较少输入口数量较多时可以直接使用，当按键数量较多时，输入口数量可能不够用，则需要使用矩阵式的按键电路。

矩阵式的按键电路为将按键按行列矩阵的方式排列，每一行共用一根扫描线，每一列共用一根中断线，若9个按键，则仅需6个端口即可。假设按键按下的有效电平是低电平，那按键抬起后的有效电平就是高电平，当检测到中断线的电平为低电平时，认为按键是按下了，否则认为是按键抬起。然而，由于按键机械层面或者外部环境的抖动，可能导致按键扫描算法抗干扰性较差，无法精准的检测出按键是否按下或者抬起，甚至根本检测不到低电平。且现有技术中键扫是由外设的键扫模块去检测按键功能，列和行布局排线有局限性，需要按照键扫模块设计去实现IO布局，耗电量较大且降低了电路设计的灵活度。

另外，由于系统休眠后需要依靠按键唤醒系统的特殊需求的矩阵按键电路，在常用矩阵按键电路上的扫描线下串接一个下拉电阻，当按键按下后，中断线的电平被拉低后由于串接的下拉电阻导致中断线的电平永远为低电平，导致通用的按键扫描算法移植性差，无法用于检测特殊需求的矩阵按键电路。

以往技术存在的问题包括：

1.无键扫模块和IO中断缺失无法实现组合按键；

2.资源不够的时候无法实现按键功能；

3.按键大部分时间是静止无操作状态，键扫模块会一直耗电；

4.组合按键布局受限于键扫模块的设计；

5.去抖过程依赖硬件。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于芯片可高精度检测按键操作的方法，可解决芯片在检测大量按键响应IO中断不足的技术问题以及去抖过程依赖硬件键扫模块，实现灵活方便的键盘设计方案。

具体来说，本发明提出一种矩阵键盘的按键识别方法，其中包括：

步骤1、键盘上电后该键盘的主控芯片进入低功耗模式，按键按下后会触发并接通按键所在的行和列，行IO产生电平突变信号，该电平突变信号通过输入IO唤醒该主控芯片并触发IO中断；

步骤2、该主控芯片对按键位置进行定位得到按键触发信号，并对按键触发信号进行抖动检测判断其是否为有效触发，若是，则将该按键位置的按键动作作为按键识别结果，否则按键识别失败，该主控芯片进入低功耗模式。

所述的矩阵键盘的按键识别方法，其中该步骤1包括：