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: /s/1kCf8jGU26GR_Nv1P7xxngQ 密码: 8ax7
二、效果
三、工程结构
1、Keil工程
2、仿真电路
三、编程思路
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 charuint 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1TR0=1;//启动定时器0；while(x--){TH0=0Xfc;//定时1ms初值的高8位装入TH0TL0=0X18;//定时1ms初值的低8位装入TL0while(!TF0);//等待，直到TF0为1TF0=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+1code_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16while(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)
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
