单片机矩阵式按键

青旅半醒 2022-05-24 12:42 331阅读 0赞

### **单片机  矩阵式按键** ###

一、简述

在单片机应用系统中，通过按键实现数据输入及功能控制是非常普遍的，通常在所需按键数量不多时，系统常采用独立式按键。需要按键数量比较多，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵。测试环境为Win7-32bit-2G运存,Proteus8.5,Keil4

工程文件等：链接: https://pan.baidu.com/s/1kCf8jGU26GR\_Nv1P7xxngQ 密码: 8ax7

二、效果

![20180528115819933][]

三、工程结构

1、Keil工程

![20180528120206583][]

2、仿真电路

![2018052812021647][]

三、编程思路

![20180527161951421][]

没有按键按下时，X0~X3是低电平，Y0~Y3是高电平。

某一个按键按下，设置其所在的行低电平，列就会变为低电平。

1、判断有无键被按下

方法是：将全部行线X0～X3置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。

2、确定哪个键按下

方法是：在确认有键按下后，依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其他线为高电平(其实就是屏蔽其他行的按键状态，只有当前检测行的按键状态有效)；在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态，若某列为低(说明当前检测行有按键按下)，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按钮就是闭合的按键。

四、代码

key.c文件

#include <reg51.h>
    #define uint unsigned int
    #define uchar unsigned char
    uint key,key_num;//键盘扫描值，键盘键值
    /********************************************************************/
    //函数名：delay_1ms(uint x)
    //功能：利用定时器0精确定时1ms； 自加 time_t的值为后面时间调整函数服务
    //调用函数：
    //输入参数：x,1ms计数
    //输出参数：
    //说明：延时的时间为1ms乘以x
    /********************************************************************/
    void delay_1ms(uint x)
    {
    	TMOD=0X01;//开定时器0，工作方式为1
    	TR0=1;//启动定时器0；
    	while(x--)
    	{
    		TH0=0Xfc;//定时1ms初值的高8位装入TH0
    		TL0=0X18;//定时1ms初值的低8位装入TL0
    		while(!TF0);//等待，直到TF0为1
    		TF0=0;
    	}		
    	TR0=0;//停止定时器0；
    }
    
    /**********************************************************/
    //函数名：keyscan()
    //功能：得出4x4键盘的行列扫描值
    //调用函数：delay_1ms(uint x)
    //输入参数：
    //输出参数：
    //说明：通过P1口的扫描得出扫描值key，无键按下key为16
    /**********************************************************/
    uchar keyscan()
    {
     	uchar code_h;		//行扫描值
    	uchar code_l;		//列扫描值
    	P1=0XF0;			 //P1.0-P1.3全为0，(行状态全为低电平)
    	if((P1&0xF0)!=0XF0)	//如果P1.4-P1.7不全为1，可能有键按下(为准确识别按键动作)
    	{
    	    delay_1ms(5);	//廷时去抖动，为准确识别按键动作
    	    if((P1&0xF0)!=0XF0)//重读高4位(列状态)，若还是不全为1，定有键按下
                {			
    	        code_h=0xfe;  //开始行扫描 (0xfe:11111110)
    	        while((code_h&0x10)!=0x00)//判断是否扫描四行(X0~X3)完毕，若不是，继续扫描(0x10:00010000)	 
                   {
    	           P1=code_h;	//第1次P1.0置为0,其余高电平；第2次P1.1置为0,其余高电平	；第3次P1.2置为0,其余高电平；第4次P1.3置为0,其余高电平
    	           if((P1&0xF0)!=0XF0) //如果P1.4-P1.7不全为1，该行有键按下(0xF0:11110000)
                       {
    		       		code_l=(P1&0xF0|0x0F);//保留P1口高4位，低4位变为1，作为列值
    		       		return((~code_h)+(~code_l));//键盘编码=行扫描值+列扫描值 (取反后用，相当于改为按下按键对应的行、列标识为1，其它为0)				 
    	           }
    	           else                           //左移后补0，但是我们需要将其他位置1，所以+1
    		       		code_h=(code_h<<1)|0x01;  //若该行无键按下，行扫描值左移+1，扫描下一行 
    	         }
    	     }
    	 }
    	return(16);	 //无键按下，返回16 
     }
    
    /**********************************************************/
    //函数名：keynum()
    //功能：得出4x4按键的键值
    //调用函数：keyscan()
    //输入参数：
    //输出参数：
    //说明：通过key的值确定按键键值
    /**********************************************************/
    void keynum()
    {
        uchar i,j;
        uchar code tab[4][4]={
       {0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9,10,11},{12,13,14,15}}; 
        //4x4键盘各键值标注
        key=16;
        key = keyscan();//引入key值
        if((key&0x01)!=0) i=0;	//判断出按下按键的行列号 (即找出低电平的行、列)
        if((key&0x02)!=0) i=1;
        if((key&0x04)!=0) i=2;
        if((key&0x08)!=0) i=3;
        if((key&0x10)!=0) j=0;
        if((key&0x20)!=0) j=1;
        if((key&0x40)!=0) j=2;
        if((key&0x80)!=0) j=3;
        if(key!=16) 
        {
       		key_num = tab[i][j];//通过比较得出4x4键盘的键值
        }   
    }
    
    void main()
    {
    	uint shi,ge;
    	shi = 0;
    	ge = 0;
    	P2 = 0x16;//初始值 为16
    	while(1)
    	{
    		 keynum(); //获取到键值
    		 if(key!=16)
    		 {
    		 	 shi = key_num/10;//获得十位	 
    			 ge = key_num%10;//获得个位
    			 if(shi)
    			 {
    			 	P2 = 0x10|ge;
    			 }
    			 else
    			 {
    			    P2 = ge;
    			 }
    		 }
    		 delay_1ms(10);//延时
    	}
    }

五、总结

方式二：当无按键按下时，4行均为低电平，4列电平均为高电平；按键按下时，按键所在行为高电平，所在列为低电平。这样子的情况可以使用以下方式扫描按键。

(此方式没有处理同时按下多个按键的问题)

![20180528143443310][]

key2.c文件 按键扫描代码

/**********************************************************/
    //函数名：keyscan()
    //功能：得出4x4键盘的行列扫描值
    //调用函数：delay_1ms(uint x)
    //输入参数：
    //输出参数：
    //说明：通过P1口的扫描得出扫描值key，无键按下key为16
    /**********************************************************/
    uchar keyscan()
    {
    	P1=0XF0;			 //P1.0-P1.3全为0，(行状态全为低电平)
    	if((P1&0xF0)!=0XF0)	//如果P1.4-P1.7不全为1，可能有键按下(为准确识别按键动作)
    	{
    	    delay_1ms(5);	//廷时去抖动，为准确识别按键动作
    	    if((P1&0xF0)!=0XF0)//重读高4位(列状态)，若还是不全为1，定有键按下
            {	
           		return(~P1);//键盘编码 (取反后用)
    	    }
    	}
    	return(16);	 //无键按下，返回0 
     }

六、补充

1、 多个按键同时按下，可采取索引值较大者

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