如何用最少的IO驱动更多的按键？

52玩车

按键是一个比较典型常用的输入器件，单片机可以检测按键的状态从而执行相应的命令，所以题目的合适含义应该是，如何用较少的IO口检测更多的按键输入。

由于单片机的GPIO口是有限的，要实现更多的按键检测只能通过扩展IO来实现，今天给大家分享的就是通过使用74HC165来实现GPIO口的扩展，可以实现更多按键的输入检测。

74HC165是并入传出的移位寄存器，单片74HC165具有8个输入三个输出，所以通过单片机的三个GPIO口就可以实现8个按键的输入检测，更重要的是该芯片可以级联，通过3个GPIO可以检测更多的按键输入。以三片级联为例，介绍其使用方法，其典型的电路图如下所示。

通过图片可以看出，扩展芯片的第1，2，9三个脚接单片机，通过第10脚和下一片的9脚实现级联。通过3个GPIO就扩展出了24个按键输入检测。其程序如下图所示。

该芯片与74HC595的作用正好相反，74HC是串入并出，可以用来驱动数码管等器件。74HC165的程序与74HC595存在一定的相似之处。在编写程序时，要注意查看芯片的时序图，要在时钟的边沿状态读取数据。

关于更多细节内容大家可以留言讨论。

以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。更多精彩内容请关注本头条号：玩转嵌入式。感谢大家。

题主这个问题很有意思。我们做产品设计中也经常遇到这种困扰，单片机（MCU）的资源是有限的。我们需要考虑怎么用最低的成本做出最好的产品来。如果用IO扩展的方法当然是可行的，但不是节省成本的方案。

下面给大家分享一下驱动(读取)按键时怎么样去节省IO资源。

用6个IO(3x3)可以读取9个按键，用8个IO(4x4)可以读取16个按键，用10个IO(5x5)可以读取25个按键，这方案非常适合按键多的方案，下面以3x3读取9个按键为例进行讲解。

原理图如下：

按键读取方法：

设C1,C2,C3这三个IO为输出，设L1,L2,L3这三个IO为带上拉电阻的输入；
然后用分时扫描的方法读取按键；
把C1设为低电平，C2,C3高为高电平，单片机读取L1,L2,L3这三个输入，看看S1,S2,S3有哪些按键被按下，S1按下,L1会读到低电平，S2按下,L2会读到低电平，S4按下,L3会读到低电平；
把C2设为低电平，C1,C3高为高电平，单片机读取L1,L2,L3这三个输入，看看S4,S5,S6有哪些按键被按下，S4按下,L1会读到低电平，S5按下,L2会读到低电平，S6按下,L3会读到低电平；
把C3设为低电平，C1,C2高为高电平，单片机读取L1,L2,L3这三个输入，看看S7,S8,S9有哪些按键被按下，S7按下,L1会读到低电平，S8按下,L2会读到低电平，S9按下,L3会读到低电平

此方法需要单片机带有ADC输入功能，单路ADC可以读取多个按键。一般一路ADC读四、五个按键是绝对没问题的，下面以一路ADC输入读4个按键为例

原理图如下

根据ADC读取到的电压值去判断哪个按键被按下。

此方法适用于电路中需要按键又需要驱动LED或者LCD的情况，下面以一个IO同时驱动LED和按键进行示例

原理图如下：

分时驱动LED和按键，在不扫描按键的时候，I/O是设为输出状态，是用来驱动LED的。

扫描按键时，把I/O设为输入状态，读取按键。

我们以西门子PLC为例说明用少数IO接口连接更多按钮的方法。

接线如图一所示:

梯形图如图二所示:

在这个例子中使用了SB0到SB5共6个按钮，占用6个输入口。操作时，按下按钮SB0,再分别按其它按钮，可以得到5个按钮信号；不按按钮SB0，操作其它按钮，又可以得到5个按钮信号。相当于10个按钮，使用了6个IO口。

例子说明了少数IO口连接更多按钮的原理。应用时根据具体控制要求，举一反三，灵活运用。

敬请关注，有问必答。

有一个非常棒的方法，就是用AD做按键扫描，可以做很多按键，电路也很简单，也不用扩展芯片，很好。电路如图所示

欢迎大家评论、转发、留言、点赞！

如图举例，这是用最少的IO来采集按键数据。使用mcu的adc管脚，按图连接，不同的按键按下去，sw_ad0的电压值都不一样，从而可以检测出具体是哪个按键触发的。

一.sw1具有优先权。

二.理论可以扩展无数个按键，但由于受电压稳定性和adc采集精度影响，实际能使用的按键不会太多。

三.通过调节电压和电阻的值，一般采集十来个按键没问题。

四.图中已经把常用值和公式列出，仅做参考。

我说一个做产品常用到的方法。用按键扫描驱动芯片。比如类似TM1638。不占用系统资源，可以挂很多按键，还能驱动数码管。整个系统分工明确，程序简单。还可以腾出MCU用于其它事件计算处理。