矩陣按鍵掃描中二極管的作用

在矩陣按鍵的掃描電路中，有很多是加入了二極管的，那么，二極管的作用是什么呢？既然加入了二極管，那我們就要去了解二極管的單向?qū)щ娦浴?/p>

1、正向特性

在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會(huì)導(dǎo)通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。

只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V)以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V)，稱為二極管的“正向壓降”。

2、反向特性

在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。

二極管處于反向偏置時(shí)，仍然會(huì)有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當(dāng)二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會(huì)急劇增大，二極管將失去單方向?qū)щ娞匦?，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。了解了二極管的單向?qū)щ娦灾螅覀兛聪旅娴碾娐?，列是掃描端，行端口檢測(cè)到高電平代表有按鍵按下。假如圖中沒有二極管，當(dāng)?shù)谝涣休敵龈唠娖剑溆嗔休敵龅碗娖綍r(shí)，我同時(shí)將S13、S14按鍵按下，此時(shí)能檢測(cè)到按鍵按下嗎？答案是不能的，因?yàn)榇藭r(shí)相當(dāng)于掃描端的第一列端口和第二列端口直接短路，圖中紅色線部分，對(duì)應(yīng)行端口檢測(cè)不到有效電平(高電平)。這種狀態(tài)就檢測(cè)不到按鍵按下，對(duì)應(yīng)的按鍵功能就無法觸發(fā)。為了解決這個(gè)問題，就引入了二極管，二極管的正極接在低電位端，負(fù)極接在高電位端，此時(shí)二極管中幾乎沒有電流流過，此時(shí)二極管處于截止?fàn)顟B(tài)。即使同時(shí)按了兩個(gè)按鍵仍然可以檢測(cè)到。二極管的作用就是不讓掃描端口“打架”，能夠讓按鍵掃描正常穩(wěn)定的工作。二極管在按鍵掃描中還用作拓展按鍵的個(gè)數(shù)，如下圖按鍵排列是一個(gè)對(duì)稱的三角形，只是增加了5個(gè)二極管，但是按鍵的數(shù)量卻增加了一倍，IO口更是僅僅才用了5個(gè)，對(duì)于一些資源緊缺的單片機(jī)，是很好的解決方案，只是按鍵