矩阵键盘很好理解，就是排布类似矩阵的按键，大家可以想一下点阵的外形。大概长下面这个样子

矩阵键盘一般应用在需要用到大量按键的场景，主要是为了节省按键使用的IO资源。比如一个项目需要用到16个按键，如果使用普通的独立按键，每一个按键都需要一个IO，16个按键就需要16个IO。对于珍贵的IO资源看来说，只是为了实现简单的按键检测就占用那么多，实在是一种浪费。而如果将这16个按键换成一个4*4的矩阵键盘，只需要8根线就可以实现16个按键的检测，能够节省很多IO资源。

相比于矩阵按键，也可以采用一些编码器来实现，原理于矩阵键盘相同，都是给每一个按键对应一个固定位数的二进制数。只不过矩阵键盘需要软件自己检测每一个IO上的高低电平信息，得到一个二进制数。而利用编码器就是将这一步交给硬件实现，硬件会直接根据按键按下的位置自己产生一个固定位数的二进制数，软件直接检测二进制数即可。利用编码器实现的话软件方面会减少一些工作，检测起来更加方便，而且通过硬件直接输出二进制数比软件自己检测更加可靠。

1）使用矩阵键盘优点在于可以用相对较少的IO实现多个按键的检测。 2）缺点也较为明显，如果有多个按键同时按下无法检测出具体按下了哪几个，对于一些按键需求多，而且需要一次开启多个或者需要同时控制的应用场景，矩阵键盘并不太适用。

检测方法主要有两种，一种是逐行逐列扫描法，另一种是反线法，常用的是逐行逐列扫描法。接下来以4*4矩阵键盘为例，介绍一下这两种方法。在此之前可以先看一下矩阵键盘中按键的连接方法，带着下面这个硬件连接示意图去看软件检测原理。

4根行线，4根列线。首先MCU给4个列线的IO输出低电平，4个行线的IO输出高电平。当没有按键按下时，四条行线所连接的IO引脚读取到的将全部是高电平。而当有按键按下时，由于按键按下，导致该按键所在的行列线接通，本身高电平的行线电平被拉低。此时读取所有行线的IO电平可以得知有按键按下。

判断有按键按下后行线IO依旧保持高电平，逐列将列线IO电平置低，读取行线IO电平，如果在一条列线为低电平的时候检测到某一条行线为高电平。此时可以根据行线列线8个IO的电平状态得到一个特定的16进制数，根据这个16进制数可以确定具体是哪个按键按下。

反线法也较为简单，判断是否有按键按下的方法与逐行伫列扫描法相同，首先MCU给4个列线的IO输出低电平，4个行线的IO输出高电平。当没有按键按下时，四条行线所连接的IO引脚读取到的将全部是高电平。而当有按键按下时，由于按键按下，导致该按键所在的行列线接通，本身高电平的行线电平被拉低。此时读取所有行线的IO电平，可以得知有按键按下，同时也能知道被按下的按键位于哪一行。

不同的是后续反线法会将行线IO电平拉低，列线电平IO拉高，这也是这种方法叫做反线法的原因。同样的方法会检测到列线有一条与行线接通，导致电平被拉低。这样又能得出被按下的按键所在的列。如此一来行列确定后就能够确定被按下按键的具体位置。

个人还是更加倾向于逐行逐列扫描法的。

矩阵键盘的检测整理来讲还是比较简单的，这里以STM32F103系列单片机为例，附上一个4*4矩阵键盘检测的程序。