矩阵键盘有什么用_矩阵键盘有何用途

屈育成 2018-02-24 16694

电子常识

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描述

　　什么是矩阵键盘

　　矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组。矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。

　　矩阵键盘的组成结构

　　在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

　　矩阵键盘有何用途

　　矩阵键盘的用途很广，比如：计算器，遥控器，触摸屏ID产品，银行的提钱机，密码输入器。

　　当键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。故在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是更合理的方案。

矩阵键盘

　　矩阵键盘在单片机工程中的应用

　　以51单片机为例，矩阵键盘接于P2口。在图1中可以看出，用了8个I/O口，实现了16个按键的识别。很明显在按键数目较多的应用场合，矩阵式键盘形式与独立键盘形式相比较，可以节省很多的I/O口资源。

　　键盘在实际应用过程中，按键的闭合和断开过程中会产生抖动过程，其抖动的时间长短和开关的机械特性密切有关，一般为5~10ms。由于抖动过程的存在，对单片机识别按键是一种干扰。这时我们要想办法消除按键的抖动，常用的消抖方法有两种：一种是软件消抖，其基本思路如下：单片机在第一次检测到有按键按下时，比如说该按键所对应的信号线为低电平，执行一段延时10ms的程序以后，确认该信号线的电平状态是否仍为低电平，如果确认其信号线的电平状态为低电平，则确认该信号线有按键按下。当按键松开时，信号线的电平状态由低电平变为高电平，执行一段延时10ms的程序以后，检测该信号线电平状态为高电平，则说明松开按键。此方法利用软件延时的方法躲过了按键的抖动期，实现了按键消抖的目的。还有一种按键消抖的方法就是在按键的两侧并联一瓷片电容。该瓷片电容可以平滑按键抖动时的电平波形。其电路原理图如图2所示。

矩阵键盘

　　在单片机实际应用工程中，常用C语言编程，下面列出一段按键识别程序的实际应用例程。

　　voidkey_scan（void）

　　{

　　Temp1=0;//8位无符号变量

　　P2=0xF0;//列为高电平行为低电平

　　delay_ms（5）;//按键消抖延时

　　Temp1=P2;//读P2口

　　Temp1=Temp1&0xF0;//屏蔽低四位

　　Temp1=~（（Temp1》》4）|0xF0）;

　　if（Temp1==1）//P2.4被拉低

　　key=1;

　　elseif（Temp1==2）//P2.5被拉低

　　key=2;

　　elseif（Temp1==4）//P2.6被拉低

　　key=3;

　　elseif（Temp1==8）//P2.7被拉低

　　key=4;

　　else

　　key=16;

　　P2=0x0F;//行为高电平列为低电平

　　delay_ms（5）;//按键消抖延时时间

　　Temp1=P2;//读P2口

　　Temp1=Temp1&0x0F;

　　Temp1=~（Temp1|0xF0）;

　　if（Temp1==1）//P2.0被拉低

　　key=key+0;

　　elseif（Temp1==2）//P2.1被拉低

　　key=key+4;

　　elseif（Temp1==4）//P2.2被拉低

　　key=key+8;

　　elseif（Temp1==8）//P2.3被拉低

　　key=key+12;

　　else

　　key=16;//全部按键均可识别

　　}

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