基于STM32的矩阵键盘驱动(中断方式)
//==========================Keyboard.h
//
/* --------------------------------------------- 本程序实现 4*5 键盘的扫描 从左到右，从上到下，键值 依次为 1-20
------------------------------- */ #ifndef __KEYBOARD_H #define __KEYBOARD_H #include "stm32f10x_lib.h" //选择扫描模式
#define Interrupt_Scan // 中断扫描模式 ,要在 NVIC 在中打开对应中断
/*可以自己定义其它扫描方式 */ #define DELAY_COUNT 0x0FFFF /* 键盘控制引脚定义 */ #define Keyboard_Control_Port GPIOD #define Keyboard_Line_1 #define Keyboard_Line_2 #define Keyboard_Line_3 #define Keyboard_Line_4 #define Keyboard_Line_5 #define Keyboard_Row_1 #define Keyboard_Row_2 #define Keyboard_Row_3 #define Keyboard_Row_4
#define Keyboard_LineBase Keyboard_Line_1
#define Keyboard_RowBase
Keyboard_Row_1 #define Keyboard_Line
(Keyboard_Line_1 | Keyboard_Line_2 | Keyboard_Line_3 | Keyboard_Line_4 | Keyboard_Line_5) #define Keyboard_Row
(Keyboard_Row_1 | Keyboard_Row_2 | Keyboard_Row_3 | Keyboard_Row_4)
#ifdef Interrupt_Scan /* 中断扫描模式宏定义 */ #define Keyboard_EXTI_Row1 #define Keyboard_EXTI_Row2
#define Keyboard_EXTI_Row3
#define Keyboard_EXTI_Row4
EXTI_Line5
EXTI_Line6 EXTI_Line7 EXTI_Line8 #define Keyboard_EXTI_PortSource GPIO_PortSourceGPIOD
#define Keyboard_EXTI_PinSource1 GPIO_PinSource5
#define Keyboard_EXTI_PinSource2 GPIO_PinSource6
GPIO_Pin_0
GPIO_Pin_1 GPIO_Pin_2 GPIO_Pin_3 GPIO_Pin_4 GPIO_Pin_5 GPIO_Pin_6
GPIO_Pin_7 GPIO_Pin_8
#define Keyboard_EXTI_PinSource3 GPIO_PinSource7
#define Keyboard_EXTI_PinSource4 GPIO_PinSource8 #define Keyboard_IRQ_Channel
EXTI9_5_IRQChannel
#define Keyboard_EXTI_Line (Keyboard_EXTI_Row1 | Keyboard_EXTI_Row2 |
Keyboard_EXTI_Row3 | Keyboard_EXTI_Row4)
#endif /* 中断扫描模式宏定义*/
/* 键盘全局变量声明*/
extern unsigned int Keyboard_Val ; //当前键值
extern unsigned char Keyboard_Change_Flag ; // 键值改变标志，读取新的键值后由主程
序清零
/* 键盘接口函数声明*/
#ifdef Interrupt_Scan
extern void Init_Keyboard_Interrupt(void) ;// 键盘初始化为键盘扫描模式
#endif
extern void Delay(vu32 nCount) ; // 用于延时消抖
#endif /* KEYBOARD_H */
//=================================================================//
//============================Keyboard.c=============================// #include "stm32f10x_lib.h"
#include "Keyboard.h"
unsigned int Keyboard_Val = 0 ; //保存键值
unsigned char Keyboard_Change_Flag = 0 ; // 键值改变标志，读取键值后清零
/****************************************************************
函数名称: Init_Keyboard_Interrupt
功能: 键盘初始化为中断扫描模式初始化键盘需要的IO，Line1-Line5 设为输出低Row1-Row4 接上拉电阻，使能下降沿中断
参数: 无
返回值: 无
*****************************************************************/
void Init_Keyboard_Interrupt(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure ;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure ;
EXTI_DeInit() ;
//Line1-Line5 设为输出高
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Keyboard_Line ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; // 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz ;
GPIO_Init(Keyboard_Control_Port ,&GPIO_InitStructure) ;
GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ;
//Row1-Row4 设置为下拉输入，用来接收上升沿中断
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Keyboard_Row;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD ; // 下拉输入
GPIO_Init(Keyboard_Control_Port ,&GPIO_InitStructure) ;
EXTI_ClearITPendingBit(Keyboard_EXTI_Row1) ; //清除中断标志位
GPIO_EXTILineConfig(Keyboard_EXTI_PortSource ,Keyboard_EXTI_PinSource1 ); //Pinsource 不能取或
EXTI_ClearITPendingBit(Keyboard_EXTI_Row2) ; //清除中断标志位
GPIO_EXTILineConfig(Keyboard_EXTI_PortSource ,Keyboard_EXTI_PinSource2 );
EXTI_ClearITPendingBit(Keyboard_EXTI_Row3) ; //清除中断标志位
GPIO_EXTILineConfig(Keyboard_EXTI_PortSource ,Keyboard_EXTI_PinSource3 );
EXTI_ClearITPendingBit(Keyboard_EXTI_Row4) ; //清除中断标志位
GPIO_EXTILineConfig(Keyboard_EXTI_PortSource ,Keyboard_EXTI_PinSource4 );
//设置Row1-Row4 为上升沿中断
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = Keyboard_EXTI_Line;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt ;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising ;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE ;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure) ;
}
/****************************************************************
函数名称: Delay
功能: 在扫描按键时，用于延时消抖
参数: nCount -- 延时长度
返回值: 无
*****************************************************************/
void Delay(vu32 nCount)
{
for(; nCount!= 0;nCount--);
}
//==============================================================//
//=========================stm32f10x_it.c============================// void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
unsigned long tmpFlag=0 ; //保存需要的中断标志位
unsigned char i = 0 ; //循环标量
tmpFlag = EXTI->PR & Keyboard_EXTI_Line ; // 只取设定过的标志位EXTI->PR = tmpFlag ;
switch(tmpFlag) //判断是哪个标志位置位
{
case Keyboard_EXTI_Row1:
GPIO_ResetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ;
for(i=0 ;i<5 ;i++) //扫描方式判断按键
{
GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,(Keyboard_LineBase< if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_1)) { Delay(DELAY_COUNT) ; //延时消抖 if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_1)) { Keyboard_Val = 1+i ; Keyboard_Change_Flag = 1 ; break ; } } } GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ; EXTI->PR = Keyboard_EXTI_Row1 ; // 清除中断标志break ; case Keyboard_EXTI_Row2: GPIO_ResetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ; for(i=0 ;i<5 ;i++)// 扫描方式判断按键 { GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,(Keyboard_LineBase< if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_2)) { Delay(DELAY_COUNT) ; //延时消抖 if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_2)) { Keyboard_Val = 6+i ; Keyboard_Change_Flag = 1 ; break ; } } } GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ; EXTI->PR = Keyboard_EXTI_Row2 ; //清除中断标志break ; case Keyboard_EXTI_Row3: GPIO_ResetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ; for(i=0 ;i<5 ;i++) // 扫描方式判断按键 { GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,(Keyboard_LineBase< if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_3)) { Delay(DELAY_COUNT) ; //延时消抖 if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_3)) { Keyboard_Val = 11+i ; Keyboard_Change_Flag = 1 ; break ; } } } GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ; EXTI->PR = Keyboard_EXTI_Row3 ; //清除中断标志 break ; case Keyboard_EXTI_Row4: GPIO_ResetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ; for(i=0 ;i<5 ;i++) // 扫描方式判断按键 { GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,(Keyboard_LineBase< if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_4)) { Delay(DELAY_COUNT) ; //延时消抖 if(GPIO_ReadInputDataBit(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Row_4)) { Keyboard_Val = 16+i ; Keyboard_Change_Flag = 1 ; break ; } } } GPIO_SetBits(Keyboard_Control_Port ,Keyboard_Line) ; EXTI->PR = Keyboard_EXTI_Row4 ; //清除中断标志break ; default: break ; } } // // /* 注：使用时要使能AFIO 时钟和EXTI9_5IRQ */ 写得不是很好，拿出来分享一下，希望大家能够提点建议！ 方法一、 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV P1,#0F0H //P1口设初值F0，矩阵按键高四位置1，低四位置0， JNB P1.4,Y0 //用JNB检测按键端口，P1.4口低电平跳转 Y0 JNB P1.5,Y1 JNB P1.6,Y2 JNB P1.7,Y3 SJMP MAIN Y0: MOV 30H,#00H MOV P1,#0EFH JNB P1.4,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.4,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.4,X2 MOV P1,#07FH JNB P1.4,X3 Y1: MOV 30H,#01H MOV P1,#0EFH JNB P1.0,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 Y2: MOV 30H,#02H MOV P1,#0EFH JNB P1.0,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 Y3: MOV 30H,#03H MOV P1,#0EFH MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 X0: MOV 31H,#00H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X1: MOV 31H,#01H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X2: MOV 31H,#02H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X3: MOV 31H,#03H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN JISUAN: MOV A,31H MOV B,#04H MUL AB ADD A,30H MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A CC: MOV A,P1 ANL A,#0F0H XRL A,#0F0H JNZ CC LCALL MAIN DELAY: MOV R4,#0C5H D1: MOV R5,#43H D0: MOV R6,#10H 矩阵键盘扫描原理 方法一： 逐行扫描：我们可以通过高四位轮流输出低电平来对矩阵键盘进行逐行扫描，当低四位接收到的数据不全为1的时候，说明有按键按下，然后通过接收到的数据是哪一位为0来判断是哪一个按键被按下。 方法二： 行列扫描：我们可以通过高四位全部输出低电平，低四位输出高电平。当接收到的数据，低四位不全为高电平时，说明有按键按下，然后通过接收的数据值，判断是哪一列有按键按下，然后再反过来，高四位输出高电平，低四位输出低电平，然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下，这样就能够确定是哪一个按键按下了。 //行列扫描 #include void delay10ms() { unsigned char a,b; for(a=38;a>0;a--) for(b=130;b>0;b--); } void keydown() //检测按下，按下时需要消抖，检测松开，返回按键值//没有按键时保持 { unsigned char n=0,key; GPIO_KEY=0x0f; if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下 { delay10ms(); //延时10ms消抖 if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测按键是否按下 { GPIO_KEY=0x0f;//测试列 switch(GPIO_KEY) { case 0x07: key=0;break; #include * 输出: 无 ***********************************************************************/ void delay() { _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); } /******************************************************************** * 名称: bit Busy(void) * 功能: 这个是一个读状态函数，读出函数是否处在忙状态 * 输入: 输入的命令值 * 输出: 无 ***********************************************************************/ bit Busy(void) { bit busy_flag = 0; RS = 0; RW = 1; E = 1; delay(); busy_flag = (bit)(P0 & 0x80); E = 0; return busy_flag; } /******************************************************************** * 名称: wcmd(uchar del) * 功能: 1602命令函数 * 输入: 输入的命令值 * 输出: 无 ***********************************************************************/ void wcmd(uchar del) { while(Busy()); RS = 0; RW = 0; E = 0; delay(); P0 = del; delay(); E = 1; 实验矩阵键盘扫描实验 一、实验要求 利用4X4 16位键盘和一个7段LED构成简单的输入显示系统，实现键盘输入和LED 显示实验。 二、实验目的 1、理解矩阵键盘扫描的原理； 2、掌握矩阵键盘与51单片机接口的编程方法。 三、实验电路及连线 Proteus实验电路 1、主要知识点概述： 本实验阐述了键盘扫描原理，过程如下：首先扫描键盘，判断是否有键按下，再确定是哪一个键，计算键值，输出显示。 2、效果说明： 以数码管显示键盘的作用。点击相应按键显示相应的键值。 五、实验流程图 1、Proteus仿真 a、在Proteus中搭建和认识电路； b、建立实验程序并编译，加载hex文件，仿真； c、如不能正常工作，打开调试窗口进行调试 参考程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV DPTR,#TABLE ;将表头放入DPTR LCALL KEY ;调用键盘扫描程序 MOVC A,@A+DPTR ;查表后将键值送入ACC MOV P2,A ;将ACC值送入P0口 LJMP MAIN ;返回反复循环显示 KEY: LCALL KS ;调用检测按键子程序 JNZ K1 ;有键按下继续 LCALL DELAY2 ;无键按调用延时去抖 AJMP KEY ;返回继续检测按键 K1: LCALL DELAY2 LCALL DELAY2 ;有键按下延时去抖动 LCALL KS ;再调用检测按键程序 JNZ K2 ;确认有按下进行下一步 AJMP KEY ;无键按下返回继续检测 K2: MOV R2,#0EFH ;将扫描值送入R2暂存MOV R4,#00H ;将第一列值送入R4暂存 K3: MOV P1,R2 ;将R2的值送入P1口 L6: JB P1.0,L1 ;P1.0等于1跳转到L1 MOV A,#00H ;将第一行值送入ACC AJMP LK ;跳转到键值处理程序 L1: JB P1.1,L2 ;P1.1等于1跳转到L2 MOV A,#04H ;将第二行的行值送入ACC AJMP LK ;跳转到键值理程序进行键值处理 L2: JB P1.2,L3 ;P1.2等于1跳转到L3 键盘是单片机常用输入设备，在按键数量较多时，为了节省I/O口等单片机资源，一般采取扫描的方式来识别到底是哪一个键被按下。即通过确定被按下的键处在哪一行哪一列来确定该键的位置，获取键值以启动相应的功能程序。 4*4矩阵键盘的结构如图1（实物参考见万用板矩阵键盘制作技巧）。在本例中，矩阵键盘的四列依次接到单片机的P1.0~P1.3，四行依次接到单片机的P1.4~P1.7；同时，将列线上拉，通过10K电阻接电源。 查找哪个按键被按下的方法为：一个一个地查找。 先第一行输出0，检查列线是否非全高； 否则第二行输出0，检查列线是否非全高； 否则第三行输出0，检查列线是否非全高； 如果某行输出0时，查到列线非全高，则该行有按键按下； 根据第几行线输出0与第几列线读入为0，即可判断在具体什么位置的按键按下。 下面是具体程序： void Check_Key(void) { unsigned char row,col,tmp1,tmp2; tmp1 = 0x10; //tmp1用来设置P1口的输出，取反后使 P1.4~P1.7中有一个为0 for(row=0;row<4;row++) // 行检测 { P1 = 0x0f; // 先将p1.4~P1.7置高 P1 =~tmp1; // 使P1.4~p1.7中有一个为0 tmp1*=2; // tmp1左移一位 if ((P1 & 0x0f) < 0x0f) // 检测P1.0~P1.3中是否有一位为0，只要有，则说明此行有键按下，进入列检测 { tmp2 = 0x01; // tmp2用于检测出哪一列为0 for(col =0;col<4;col++) // 列检测 { if((P1 & tmp2)==0x00) // 该列如果为低电平则可以判定为该列 { key_val =key_Map[ row*4 +col ]; // 获取键值，识别按键；key_Map为按键的定义表 return; // 退出循环 } tmp2*=2; // tmp2左移一位 } } } } //结束 这是一种比较经典的矩阵键盘识别方法，实现起来较为简单，程序短小精炼。 9.3.1 矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式 来源：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16华东师范大学电子系马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对I/O 口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。 图9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的I/O 口线。 矩阵键盘不仅在连接上比单独式按键复杂，它的按键识别方法也比单独式按键复杂。在矩阵键盘的软件接口程序中，常使用的按键识别方法有行扫描法和线反转法。这两种方法的基本思路是采用循环查循的方法，反复查询按键的状态，因此会大量占用MCU 的时间，所以较好的方式也是采用状态机的方法来设计，尽量减少键盘查询过程对MCU 的占用时间。 下面以图9-7 为例，介绍采用行扫描法对矩阵键盘进行判别的思路。图9-7 中，PD0、PD1、PD2 为3 根列线，作为键盘的输入口（工作于输入方式）。PD3、PD4、PD5、PD6 为4根行线，工作于输出方式，由MCU（扫描）控制其输出的电平值。行扫描法也称为逐行扫描查询法，其按键识别的过程如下。 √将全部行线PD3－PD6 置低电平输出，然后读PD0－PD2 三根输入列线中有无低电平出现。只要有低电平出现，则说明有键按下（实际编程时，还要考虑按键的消抖）。如读到的都是高电平，则表示无键按下。 √在确认有键按下后，需要进入确定具体哪一个键闭合的过程。其思路是：依 任务九设计说明2 一、电路原理及仿真图： 二、程序设计： #include case 128:key=key+0;}} void main(){ P0=display[16]; get(); P0=display[key]; } 程序完成两个功能，首先扫描键盘，检测是否有按键按下并计算键值。 然后如果有按键按下则驱动数码管显示相应键值，否则显示”-“符号。 三、设计说明 如电路原理图所示，图中矩阵键盘和P3端口连接，共阳极数码管的段选端和单片机的P0口连接，位选直接接到高电平，使得数码管始终处于选通状态。系统启动后，单片机逐行扫描键盘，当没有按键按下时，驱动数码管显示“-”符号，当检测到有按键按下时，单片机将相应键值对应的数码编码送至P0端口，驱动数码管以十六进制方式显示被按下的按键的键值。四、遇到的问题 首先遇到的问题是系统启动后数码管没有任何显示，仔细查看仿真现象后发现P0口始终为高阻状态，于是怀疑是数码管极性错误。再检查数码管型号后发现果然使用了共阴极数码管，于是换成共阳极数码管后终于有了显示。其次是希望键值从键盘的左下角起始，即左下角键值为0。但由于对键盘的扫描方向理解的不是很透彻，导致调试了很多次，键值排列顺序都不尽人意。不过最终还是达到了设计要求。 /*编译环境：Keil 7.50A c51 */ /*******************************************************/ /*********************************包含头文件********************************/ #include 《单片机原理及应用课程设计》报告 ——数码管显示4×4矩 阵键盘的键盘号 专业：电子信息科学与技术 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2012年 5月15日 1、课程设计目的 1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解； 1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力； 1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法； 1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法； 1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。 2、课程设计要求 单片机的P1口的P1.0～P1.7连接4×4矩阵键盘，P0口控制一只数码管，当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，数码管上显示对应的键号。例如，1号键按下时，数码管显示“1”， 14号键按下时，数码管显示“E”等等。 3、硬件设计 3.1 设计思想 分析本任务的要求，在课程设计的基础上，添加要求，使设计能够完成当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，数码管上显示对应的键号。 3.2主要元器件介绍： AT89C51单片机 LED数码管 4X4矩阵键盘 3.3 功能电路介绍 AT89C51单片机：控制器。程序中将单片机的引脚置高电平低电平，单片机通过读取IO引脚的电平，在根据读取的数据去查找数组中相应的按键值，然后在送到数码管也就是P0口去显示.(51单片机通过IO口来读取键盘的电平，再通过程序来查找对应的数值，在送到数码管去显示) LED数码管 :输出设备 4X4矩阵键盘：输入设备 4、软件设计 4.1 设计思想 通过对矩阵键盘的逐行扫描，来获得所按下键的键盘号，最终通过数码管显示出来。 4.2软件流程图 4.3源程序 #include 扫描式矩阵键盘课程设 计 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】 4X4扫描式矩阵键盘课程设计课程设计名称: 4_4扫描式矩阵键盘设计 姓名： DUKE 班级：电子1008班 学号： 10086 成绩： 日期： 2014年1月6日 摘要 随着21世纪的到来，电子信息行业将是人类社会的高科技行业之一，式设施现代化的基础，也是人类通往科技巅峰的直通路。电子行业的发展从长远来看很重要，但最主要的还是科技问题。 矩阵式键盘提高效率进行按键操作管理有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者本身素质的要求。是它能准时、实时、高效地显示按键信息，以提高工作效率和资源利用率。 矩阵式键盘乃是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N个按键，显示在LED数码管上。单片机控制依据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。 4*4矩阵式键盘采用AT89C51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码电路、显示电路等组成，软件选用C语言编程。单片机将检测到的按键信号 转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。 目录 第一章：系统功能要求-------------------------------------------------------- 1.1 4*4 矩阵式键盘系统概述------------------------------------------------ 1.2 本设计任务和主要内容--------------------------------------------------- 第二章：方案论证--------------------------------------------------------------- 第三章：系统硬件电路的设计------------------------------------------------ 3.1 单片机控制系统原理----------------------------------------------------- 3.2 原理图绘制说明---------------------------------------------------------- 3.3 画出流程图---------------------------------------------------------------- 3.4 原理图绘制--------------------------------------------------------------- /*----------------------------------------------- 名称：矩阵键盘依次输入控制使用行列逐级扫描 论坛：https://www.sodocs.net/doc/e84023581.html, 编写：shifang 日期：2009.5 修改：无 内容：如计算器输入数据形式相同从右至左使用行列扫描方法 ------------------------------------------------*/ #include /*风清云扬*/ # include } else if(temp0==0x0b) { switch (temp1) { case 0xe0: num=12;break; case 0xd0: num=11;break; case 0xb0: num=10;break; case 0x70: num=9;break; default:num=0;break; } } else if(temp0==0x07) { switch (temp1) { case 0xe0: num=16;break; case 0xd0: num=15;break; case 0xb0: num=14;break; case 0x70: num=13;break; default:num=0;break; } } } } return num; } void main() { char num; while(1) { num=key_scan(); P2=num/10; P3=num%10; } } 9 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 // | // | // P X.0 ----------|------|-----|-----| // //************************************************************ // 扫描方法二： 06.8.15 添加 4X4矩阵键盘线翻转识别法函数 // 硬件连接 : // | | | | // / | / | / | / | // P X.7 -------/--|---/--|--/--|--/--| 每个按键对应的识别码是：0x77,0x7b,0x7d,0x7e // | | | | // / | / | / | / | // P X.6 -------/--|---/--|--/--|--/--| 0xb7,0xbb,0xbd,0xbe // | | | | // / | / | / | / | // P X.5 -------/--|---/--|--/--|--/--| 0xd7,0xdb,0xdd,0xde // | | | | // / | / | / | / | // P X.4 -------/--|---/--|--/--|--/--| 0xe7,0xeb,0xed,0xee // | | | | // | | | | // P X.3 ----------| | | | // | | | // | | | // P X.2 ----------|------| | | // | | // | | // P X.1 ----------|------|-----| | // | // | // P X.0 ----------|------|-----|-----| // //***************************************************************** // 扫描方法三： 06.8.16 添加 4X4矩阵键盘行扫描识别法函数（只返回4个识别码） // 硬件连接 : // | | | | //行列扫描程序，可以自己定义端口和扫描方式，这里做简单介绍 #include X4扫描式矩阵键盘课程设计 (总13页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除 4X4扫描式矩阵键盘课程设计 课程设计名称: 4_4扫描式矩阵键盘设计 姓名： DUKE 班级：电子1008班 学号： 10086 成绩： 日期： 2014年1月6日 摘要 随着21世纪的到来，电子信息行业将是人类社会的高科技行业之一，式设施现代化的基础，也是人类通往科技巅峰的直通路。电子行业的发展从长远来看很重要，但最主要的还是科技问题。 矩阵式键盘提高效率进行按键操作管理有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者本身素质的要求。是它能准时、实时、高效地显示按键信息，以提高工作效率和资源利用率。 矩阵式键盘乃是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N 个按键，显示在LED数码管上。单片机控制依据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。 4*4矩阵式键盘采用AT89C51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码电路、显示电路等组成，软件选用C语言编程。单片机将检测到的按键信号转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。 目录 第一章：系统功能要求-------------------------------------------------------- 4*4 矩阵式键盘系统概述------------------------------------------------ 本设计任务和主要内容--------------------------------------------------- 第二章：方案论证--------------------------------------------------------------- 第三章：系统硬件电路的设计------------------------------------------------ 单片机控制系统原理----------------------------------------------------- 原理图绘制说明---------------------------------------------------------- 画出流程图---------------------------------------------------------------- 原理图绘制--------------------------------------------------------------- 第四章：系统程序的设计------------------------------------------------------ 程序的编写步骤----------------------------------------------------------- #include 4×5矩阵键盘驱动程序 一、工作原理及接口电路 4×5矩阵键盘有4条列线，5条行线共20个按键。每个按键对应不同键值，键盘扫描采用外部中断扫描方式，本系统中键盘为无源结构，键盘工作时不依靠任何外部电源。4×5矩阵键盘结构图如图2-10 所示。 图2-10 4×5矩阵键盘结构图 1）4×5矩阵键盘结构及按键抖动消除 当键盘中按键数量较多时为减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图2-12所示。在矩阵式键盘中，每条行线和列线在交叉处不直接连通，而是通过一个机械弹性开关加以连接。这样5条列线（R0～R4）和4条行线（L0～L3）就可以构成20个按键的矩阵键盘。键盘采用了无源结构，工作是不依靠任何外部电源。 由于机械弹性开关的机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时并不会马上稳定的闭合，在断开时也不会马上断开，因而机械开关在闭合及断开瞬间均伴有一连串的抖动，如图2-11所示。 图2-11 按键时的抖动 抖动的时间长短由按键开关机械特性及按键的人为因素决定，一般为5ms～20ms。按键抖动如果处理不当会引起一次按键被误处理多次，所以消除抖动是必要的。消除抖动的有硬件处理和软件处理两种方法。当按键较多一般采用软件消抖方式。软件消抖原理为当检测出按键闭合后执行一个延时程序（产生5ms～20ms的延时），待前沿抖动消失后再次检测按键的状态，如果按键仍保持闭合状态则可确认为有键按下。当检测到按键释放并执行延时程序，待后沿抖动消失后才转入按键的处理程序。 1）矩阵键盘的工作原理 从4×5矩阵键盘的4条列线和5条行线分别引出9条端线接于单片机的9个I/O 口，由于键盘采用了无源结构所以行列线的电平由单片机I/O口的电平决定。进入按键处理程序后先使4条列线全为低电平，5条行线全为高电平，为读行线状态做准备，没有按键时这种状态不会被改变。当键盘上的某个按键闭合时，则该键所对应的行线和列线被短路。例如：6号键被按下时列线L2与行线R1被短路，此时行线R1电平被列线L2拉低，由原来的高电平变为低电平而其它行线电平依然不变，为低电平。此时单片机可读得行线状态进而判断按键所在行并记录下行号。之后使得4条列线全为高电平，5条行线全为低电平，为读列线状态做准备。同理6号键被按下时列线L2与行线R1被短路，此时列线L2电平被行线R1拉低，由原来的高电平变为低电平而其它行线电平依然不变，为低电平。此时单片机可读得列线状态进而判断按键所在列并记录下列号。然后按一定的按键编码规则可计算出6号键的键值。 2）键盘扫描方式 键盘扫描方式一般有三种：循环扫描方式，定时扫描方式，外部中断扫描方式。循环扫描方式需要不停地扫描键盘，影响其它功能执行工作效率低。定时扫描方式是利用单片机内部的定时器，产生一个适当时间的定时中断，单片机响应中断时对键盘进行扫描取键值过程，但是这种扫描方式不管键盘上是不是有键闭合单片机总是定时地扫描工作效率还是不高。外部中断扫描方式是只在键盘上有 经典的矩阵键盘扫描程序 查找哪个按键被按下的方法为：一个一个地查找。 先第一行输出0，检查列线是否非全高； 否则第二行输出0，检查列线是否非全高； 否则第三行输出0，检查列线是否非全高； 如果某行输出0时，查到列线非全高，则该行有按键按下； 根据第几行线输出0与第几列线读入为0，即可判断在具体什么位置的按键按下。 下面是具体程序： void Check_Key(void) { unsigned char row,col,tmp1,tmp2; tmp1 = 0x10; //tmp1用来设置P1口的输出，取反后使 P1.4~P1.7中有一个为0 for(row=0;row<4;row++) // 行检测 { P1 = 0x0f; // 先将p1.4~P1.7置高 P1 =~tmp1; // 使P1.4~p1.7中有一个为0 tmp1*=2; // tmp1左移一位 if ((P1 & 0x0f) < 0x0f) // 检测P1.0~P1.3中是否有一位为0，只要有，则说明此行有键按下，进入列检测 { tmp2 = 0x01; // tmp2用于检测出哪一列为0 for(col =0;col<4;col++) // 列检测 { if((P1 & tmp2)==0x00) // 该列如果为低电平则可以判定为该列 { key_val =key_Map[ row*4 +col ]; // 获取键值，识别按键；key_Map为按键的定义表 return; // 退出循环 } tmp2*=2; // tmp2左移一位 } } } } //结束 这是一种比较经典的矩阵键盘识别方法，实现起来较为简单，程序短小精炼。 4*4矩阵键盘扫描程序 /* 设置行线为输入线，列线为输出线 */ uchar KeyScan(); //按键扫描子程序 void delay10ms(); //延时程序 uchar key_free(); //等待按键释放程序 void key_deal(); //键处理程序 //主程序 void main() { while(1) { KeyScan(); key_free(); key_deal(); } } //按键扫描子程序 uchar KyeScan（） { unsigned char key,temp; P1=0xF0; if(P1&0xF0!=0xF0) { delay10ms(); //延时去抖动 if(P1&0xF0!=0xF0) { P1=0xFE; //扫描第一列汇编矩阵键盘程序
51单片机04矩阵按键逐行扫描,行列扫描代码
单片机矩阵键盘扫描程序
矩阵键盘扫描实验
经典的矩阵键盘扫描程序
矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式
LED数码管显示矩阵键盘按键的设计
矩阵键盘程序c程序,51单片机.
数码管显示4×4矩阵键盘的键盘号(-程序解释好了-)大作业
扫描式矩阵键盘课程设计
51单片机矩阵键盘扫描程序
51单片机矩阵键盘程序
4乘4矩阵键盘总结
单片机矩阵键盘行列扫描程序学习资料
X4扫描式矩阵键盘课程设计
矩阵键盘数码管显示键值 程序
4×5矩阵键盘驱动程序
经典的矩阵键盘扫描程序