4x4矩阵键盘工作原理及扫描程序

屈育成 2018-02-24 241881

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描述

　　矩阵键盘扫描

　　矩阵键盘的原理图

　　根据矩阵键盘的原理图可知，当没有按键按下时，P1=0xf0;然后依次将P1^0~P1^3单独置低电平，其他置高，再扫描各列的状态，来判断是哪个按键按下，比如，将P1^0输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfe，那么当第1行有按键按下时P1的相应值为，

　　1X1（01111110=0x7e）1X2（10111110=0xbe）1x3（11011110=0xde）1X4（11101110=0xee）

　　将P1^1输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfd，那么当第2行有按键按下时P1的相应值为，

　　2X1（01111101=0x7d）2X2（10111101=0xbd）2x3（11011101=0xdd）2X4（11101101=0xed）

　　将P1^2输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfd，那么当第2行有按键按下时P1的相应值为，

　　3X1（01111011=0x7b）3X2（10111011=0xbb）3x3（11011011=0xdb）3X4（11101011=0xeb）

　　将P1^3输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfd，那么当第2行有按键按下时P1的相应值为，

　　4X1（01110111=0x77）4X2（10110111=0xb7）4x3（11010111=0xd7）4X4（11100111=0xe7）

　　程序中用到了置位，如果检测第一行时置位为0xfe，是为了初始化一下P1口，初始化后

　　#include《reg52.h》

　　unsignedintVal;

　　voidDelay（unsignedintt）;

　　voidmain（void）

　　{

　　while（1）

　　{

　　if（P1！=0xf0）//当没有按键按下时，P0=0xf0;

　　{

　　Delay（1500）;//去抖

　　if（P1！=0xf0）//表示按键还在按下，判断是哪个按键

　　{

　　P1=0xfe;//置位为fe，检测第一行11111110

　　//根据矩阵键盘原理图，当非第一行有按键按下时P1一直保持为0xfe

　　if（P1！=0xfe）//将P1置为0xfe后，经过一个指令周期后如果它还是0xfe说明按下的键不在第一行

　　{

　　Val=P1;

　　Delay（1500）;//去抖

　　while（P1！=0xfe）;//等待按键弹起

　　P0=Val;

　　}

　　P1=0xfd;//置位为fd，检测第二行11111101

　　if（P1！=0xfd）

　　{

　　Val=P1;

　　Delay（1500）;

　　while（P1！=0xfd）

　　P0=Val;

　　}

　　P1=0xfb;//置位为fb，检测第三行11111011

　　if（P1！=0xfb）

　　{

　　Val=P1;

　　Delay（1500）;

　　while（P1！=0xfb）

　　P0=Val;

　　}

　　P1=0xf7;//置位为f7，检测第四行11110111

　　if（P1！=0xf7）

　　{

　　Val=P1;

　　Delay（1500）;

　　while（P1！=0xf7）

　　P0=Val;

　　}

　　voidDelay（unsignedintt）

　　{

　　while（--t）;

　　}

　　4X4矩阵键盘扫描

　　1. 4根行线的GIO均设为Output，根列线的GIO均设为Input；

　　2. 4根行线的GIO分别置为0111、1011、1101、1110，读逐一读取列线GIO的值，可确定是哪一个按键；

　　电路图如下：

矩阵键盘

　　注意：

　　1. 图中用作输入的GIO，一定要有一个上拉电阻。

　　2. 芯片中的每一个引脚是否用作了GPIO口来用，需配置芯片的寄存器，使引脚当作GPIO口来使用，才会有效。

　　4x4矩阵键盘工作原理及程序

　　矩阵键盘的动态扫描确实略显复杂，不可能就是读一个端口数据，然后马上就出来结果。这需要对依次每一行的按键进行扫描、判断，然后得出结果。如上图所示，先扫描第一行，也就是S1，S2，S3，S4四个按键的状态。在PA口输入0XFE。

　　0XFE变成二进制是11111110，为了方便使用，记得每四个数之间加一个空格。11111110这个数据放到PA口上，假设这个时候S1被按下了，会出现什么情况？因为PA0是低电平，S1被按下之后S1导通，导致PA4的电平从1降到0，于是PA端口的数据就变成了11101110，换算成16进制就是0XEE。于是我们知道S1被按下了。

　　假设是S3被按下，会出现什么情况？没错，PA6的电平被拉低，PA的端口数据变成了10111110，也就是0XBE。这样，我们就知道了，每一行的每一个按键被按下的时候，都会有一个对应的独一无二的值。这就是矩阵键盘的扫描原理！送上一段源码。

　　voidmatrixkeyscan（）

　　{

　　uchartemp，key;

　　P3=0xfe;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　delayms（10）;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　switch（temp）

　　{

　　case0xee：

　　key=0;

　　break;

　　case0xde：

　　key=1;

　　break;

　　case0xbe：

　　key=2;

　　break;

　　case0x7e：

　　key=3;

　　break;

　　}

　　while（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　}

　　display（key）;

　　}

　　P3=0xfd;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　delayms（10）;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　switch（temp）

　　{

　　case0xed：

　　key=4;

　　break;

　　case0xdd：

　　key=5;

　　break;

　　case0xbd：

　　key=6;

　　break;

　　case0x7d：

　　key=7;

　　break;

　　}

　　while（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　}

　　display（key）;

　　}

　　P3=0xfb;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　delayms（10）;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　switch（temp）

　　{

　　case0xeb：

　　key=8;

　　break;

　　case0xdb：

　　key=9;

　　break;

　　case0xbb：

　　key=10;

　　break;

　　case0x7b：

　　key=11;

　　break;

　　}

　　while（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　}

　　display（key）;

　　}

　　P3=0xf7;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　delayms（10）;

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　if（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　switch（temp）

　　{

　　case0xe7：

　　key=12;

　　break;

　　case0xd7：

　　key=13;

　　break;

　　case0xb7：

　　key=14;

　　break;

　　case0x77：

　　key=15;

　　break;

　　}

　　while（temp！=0xf0）

　　{

　　temp=P3;

　　temp=temp&0xf0;

　　}

　　display（key）;

　　}

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