矩阵按键扫描中，二极管的作用是什么？

squarp

在矩阵按键的扫描电路中，有很多都是加了二极管的。那么，你知道二极管的作用是什么吗？

7 N7 l8 U9 F( w3 k0 r, ]既然加了二极管，我们就要去了解一下二极管的单向导电性。

1、正向特性
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在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通。这种连接方式，称为正向偏置。

1 f  g0 P0 F: P+ [必须说明的是，当加在二极管两端的正向电压很小时，二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。

7 y. b! R0 M1 W. z4 N! {只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），这称为二极管的“正向压降”。
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5 Q* z# F  o8 \; I; M4 C2、反向特性
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9 Y/ x6 t5 O; T2 U& N) q1 m0 b在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。

* U& n0 r3 d7 x4 J& f' X9 R- T二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。

# _6 X( `$ q6 J$ _6 O7 K2 m- X了解二极管的单向导电性之后，我们再看下面的电路，列是扫描端，行端口检测到高电平代表有按键按下。


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& R2 ~/ k! n- x6 Y2 Q假如图中没有二极管，当第一列输出高电平，其余列输出低电平时，我同时将S13、S14按键按下，此时能检测到按键按下吗？
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答案是不能的，因为此时相当于扫描端的第一列端口和第二列端口直接短路，图中红色线部分，对应行端口检测不到有效电平（高电平）。这种状态就检测不到按键按下，对应的按键功能就无法触发。

/ X& @& L4 b* }+ @& N% J, ^) w- w为了解决这个问题，就需要引入二极管。二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态。即使同时按了两个按键，仍然可以检测到。因此，二极管的作用就是不让扫描端口“打架”，能够让按键扫描正常稳定的工作。
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2 `! F. ?- g4 g) A二极管在按键扫描中还用作拓展按键的个数，如下图所示，按键排列是一个对称的三角形，只是增加了5个二极管，但按键的数量却增加了一倍，IO口更是仅仅才用了5个。对于一些资源紧缺的单片机，这是很好的解决方案，只是按键处理工作量会增加。当然，还可以在下图的基础上继续增加按键。

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