在做項目（工程）的時候，我們經常要用到比較多的按鍵，而且IO資源緊張，於是我們就想方設法地在別的模塊中節省IO口，好不容易擠出一兩個IO口，卻發現仍然不夠用，實在沒辦法了就添加一個IC來掃鍵。一個IC雖然價格不高，但對於大批量生產而且產品利潤低的廠家來說，這是一筆不菲的開支!
那，我們能不能想到比較好的掃鍵方法：用最少的IO口，掃最多的鍵？可以嗎？
舉個例：給出5個IO口，能掃多少鍵？有人說是2*3＝6個，如圖一：
圖一
對，大部分技術參考書都這麼做，我們也經常這樣做：用3個IO口作行掃描，2個IO作列檢測（爲方便描述，我們約定：設置某一IO口輸出爲“0”――稱其爲“掃某IO口”）。用行線輸出掃鍵碼，列線檢測是否有按鍵的查詢方法進行掃鍵。掃鍵流程：在行線依次輸出011，101，110掃鍵值，行線每輸出一個掃鍵值，列線檢測一次。當列線檢測到有按鍵時，結合輸出的掃鍵值可以判斷相應的按鍵。
但是，5個IO真的只能掃6個鍵嗎？有人說可以掃9個，很聰明！利用行IO與地衍生3個鍵（要注意上拉電阻），如圖二：
圖二
掃鍵流程：先檢測3個行IO口，對K1’，K2’，K3’進行掃鍵，之後如上述2*3掃鍵流程。5個IO口能掃9個鍵，夠厲害吧，足足比6個鍵多了1/2！
動動腦，還能不能再多掃幾個？就幾個？一個也行！好，再想一下，硬是被逼出來了！如圖三：
圖三
不多不少，正好10個鍵！這種掃鍵方式比較少見吧！漂亮！掃鍵流程：設IO1輸出爲“0”，檢測IO2…IO5，若判斷有相應健按下，則可知有健；若無鍵，則繼續掃鍵：設IO2輸出爲“0”，檢測IO3，IO4，IO5，判斷有無鍵按下，如此類推。這裏應注意：當掃某一IO口（輸出爲“0”）時，不要去檢測已經掃過的IO口。如：此時設置IO2輸出爲“0”，依次檢測IO3,IO4,IO5，但不要去檢測IO1，否則會出錯（爲什麼，請思考）。
感覺怎麼樣？不錯吧！讓我們再看看圖三，好有成就感！看着，看着……又看到了什麼？快！見圖四：
圖四
真強！被您看出20個鍵！多了一個對稱的三角形。可是，像這樣的排列能正確掃20個鍵嗎？回答是肯定的：不能！上下三角形相互對稱，其對稱掃出的鍵無法區別。有沒有注意到分析圖三時提到的注意點？（à“當掃某IO口時，不要去檢測已經掃過的IO口，否則會出錯”）
我們分析一下圖四：當IO1輸出“0”時，按下K11或K11’鍵都能被IO2檢測到，但IO2檢測卻無法區別K11和K11’鍵！同理，不管掃哪個IO口，都有兩個對稱的鍵不能區分。
我們假想，如果能把對稱鍵區分開來，我們就能正常地去判斷按鍵。我們在思考：有沒有單向導通性器件？有！見圖五！
圖五
很巧妙的思路！利用二極管的單向導通性，區別兩個對稱鍵。掃鍵思路：對逐個IO口掃鍵，其他四個IO口可以分別檢測其所在的四個按鍵。這樣，就不會有分析圖三時提到的注意點。
夠酷吧！等等，大家先別滿足現狀，我們再看一下圖二，是不是有點啓發？對，我們再分析一下“用5個IO口對地衍生的5個鍵”。看圖六：
圖六
25個鍵！5個IO口掃出25個鍵！先別激動，我們再分析一下它的可行性，分析通得過才能真正使用。假設掃鍵流程：先掃對地的5個鍵，再如圖五掃鍵。先掃對地5個鍵，判斷沒有按鍵，接着對逐一對IO口進行掃鍵。但當對某一IO口掃鍵時，如果有對地的鍵按下，這時有可能會誤判按鍵，因爲對地鍵比其他鍵有更高的響應優先級。例如：掃IO1，IO1輸出“0”，恰好此時K62按下，IO2檢測到有按鍵，那就不能判斷是K11還是K62。我們可以在程序上避免這種按鍵誤判：若IO2檢測到有按鍵，那下一步就去判斷是否有對地鍵按下，如果沒有，那就可以正確地判斷是K11了。
我們小結掃鍵個數S：
S = (N-1)*N + N ――啓用二極管
S = (N-1)*N /2 + N ――省掉二極管
經典嗎？太經典了！！告訴大家一個小道消息：第一個設計出此電路的人是一個美國大佬，他（她？）還爲此申請了專利！
示例代碼如下（出自孩兒們之手哈）：
硬件描述：
鍵盤連接說明；
IO1 PC1
IO2 PC2
IO3 PC3
IO4 PC4
IO5 PC5
核心函數：
/***********************************************************
* 函數說明：五個端口掃描25個鍵盤的函數 *
* 輸入： 無 *
* 輸出： 鍵盤編號 *
* 調用函數：無 *
***********************************************************/
UINT8 _25Key_Scan(void)
{
UINT8 i = 0,Key_Num = 0;
//掃描最下面一行開關
DDRC |= BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC4)|BIT(PC5);
PORTC |= BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC4)|BIT(PC5);
NOP();
NOP();
for(i = 1; i <= 5; i++)
{
if(!(PINC & BIT(i))) //PCi=0
{
Key_Num = i+20;
return Key_Num;
}
}
//掃描第一行開關
DDRC |= BIT(PC1); //PC1 輸出
PORTC &= ~BIT(PC1); //PC1=0
DDRC &= ~(BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC4)|BIT(PC5)); //PC2-PC5 輸入
PORTC |= BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC4)|BIT(PC5); //PC2~PC5=1
NOP();
NOP();
for(i = 2; i <=5; i++)
{
if(!((PINC & BIT(i))))
{
Key_Num = i-1;
return Key_Num;
}
}
//掃描第二行開關
DDRC |= BIT(PC2); //PC2 輸出
PORTC &= ~BIT(PC2); //PC2=0
DDRC &= ~(BIT(PC1)|BIT(PC3)|BIT(PC4)|BIT(PC5)); //PC1、PC3-PC5 輸入
PORTC |= BIT(PC1)|BIT(PC3)|BIT(PC4)|BIT(PC5); //PC1、PC3~PC5=1
if(!(PINC & BIT(1)))
{
Key_Num = 5;
return Key_Num;
}
else
{
for(i = 3; i <= 5; i++)
{
if(!(PINC & BIT(i)))
{
Key_Num = i+3;
return Key_Num;
}
}
}
//掃描第三行開關
DDRC |= BIT(PC3); //PC3 輸出
PORTC &= ~BIT(PC3); //PC2=0
DDRC &= ~(BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC4)|BIT(PC5)); //PC1、PC2、PC4、PC5 輸入
PORTC |= BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC4)|BIT(PC5); //PC1、PC2、PC4、PC5=1
if(!(PINC & BIT(1)))
{
Key_Num = 9;
return Key_Num;
}
else if(!(PINC & BIT(2)))
{
Key_Num = 10;
return Key_Num;
}
else if(!(PINC & BIT(4)))
{
Key_Num = 11;
return Key_Num;
}
else if(!(PINC & BIT(5)))
{
Key_Num = 12;
return Key_Num;
}
//掃描第四行開關
DDRC |= BIT(PC4); //PC4 輸出
PORTC &= ~BIT(PC4); //PC4=0
DDRC &= ~(BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC5)); //PC1~PC3、PC5 輸入
PORTC |= BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC5); //PC1~PC3、PC5=1
for(i = 1; i <= 3; i++)
{
if(!(PINC & BIT(i)))
{
Key_Num = i+12;
return Key_Num;
}
}
if(!(PINC & BIT(5)))
{
Key_Num = 16;
return Key_Num;
}
//掃描第五行開關
DDRC |= BIT(PC5); //PC5 輸出
PORTC &= ~BIT(PC5); //PC5=0
DDRC &= ~(BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC4)); //PC1-PC4 輸入
PORTC |= BIT(PC1)|BIT(PC2)|BIT(PC3)|BIT(PC4); //PC1~PC4=1
for(i = 1; i <= 4; i++)
{
if(!(PINC & BIT(i)))
{
Key_Num = i+16;
return Key_Num;
}
}
return Key_Num;
//循環的方法實現使用的是PORTD口
/*
uint8 i = 0, j =0;
DDRD = 0;
PORTD = 0xff;
for(i = 0; i< 5; i++)
{
if(!(PIND&BIT(i)))
{
return i+1;
}
}
for(i = 0; i < 5; i++)
{
DDRD = BIT(i);
PORTD = ~BIT(i);
for(j = 0; j < 5; j++)
{
if((!(PIND&BIT(j)))&&(j != i))
{
if(j>=i)return i*4+j+5;
return i*4+j+6;
}
}
}
return 0;*/
}
根據最新成果，如果只考慮單個按鍵被按下的情況，鍵盤已經可以擴展爲25 + 5 * （4 * 3 / 2） = 25 + 30 = 55個按鍵了……
實現這種方法的原理其實很簡單。
假設，我們考慮如何解決K11和K12同時被按下的解決方案，此時，只需要：
1、將IO1設置爲輸入並開啓上蠟電阻
2、將IO2設置爲輸出高電平，將其餘IO設置爲輸出低電平
3、檢測IO1的電平來判斷K11是否被按下
4、將IO3設置爲輸出高電平，將其餘IO設置爲輸出低電平
5、檢測IO1的電平來判斷K12是否被按下
這樣就可以單獨區別K11和K12了。
繼續考慮，當K11和K12同時被按下時，相當於IO2和IO3被短路，如果在IO2和IO3之間增加一個用於短路的按鍵，就可以擴展一個按鍵了
如果在IO0爲輸入狀態下，剩下的4個引腳任意選擇2個引腳增加短路按鍵，則可以擴展出C4選2個按鍵也就是 （4 * 3）/（2 * 1）共6個按鈕。考慮還可以從5個IO中每次任選一個座位輸入，則一共有C5選1種也就是5 / 1個按鈕。
這樣在原有25基礎上可以繼續擴出30個按鍵了。