矩阵键盘原理与结构

矩阵键盘原理与结构

矩阵式结构的键盘识别要复杂一些,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。这样,当按键没有按下时,所有的输入端都是高电平,代表无键按下。行线输出是低电平,一旦有键按下,则输入线就会被拉低,这样,通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。

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。

  <1>确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。

  行扫描法 行扫描法又称为逐行(或列)扫描查询法,是一种最常用的按键识别方法,如上图所示键盘,介绍过程如下。

  1、判断键盘中有无键按下 将全部行线Y0-Y3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、判断闭合键所在的位置 在确认有键按下后,即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是:依次将行线置为低电平,即在置某根行线为低电平时,其它线为高电平。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,则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。

  <2>确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“高低电平翻转法”。

  首先让P1口高四位为1,低四位为0,。若有按键按下,则高四位中会有一个1翻转为0,低四位不会变,此时即可确定被按下的键的行位置。

  然后让P1口高四位为0,低四位为1,。若有按键按下,则低四位中会有一个1翻转为0,高四位不会变,此时即可确定被按下的键的列位置。
  最后将上述两者进行或运算即可确定被按下的键的位置。


CODE:

/*矩阵4*3按键*/
#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar code dutable[]={
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90,0xc7,0x88};//段选0~9+L+A
uchar num,temp,flag;//flag标记在没有按键之前不显示任何数字
void delay(uint z);
void display(uchar num);
uchar keyscan();
void main()
{
while(1)
{
display(keyscan());
}
}
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
{
for(y=0;y<=110;y++)
{
}
}
}
void display(uchar num)
{
if(flag==0)
{
P0=0xff;
}
else
{
P0=dutable[num];
}
}
uchar keyscan()
{
P1=0xfd;//11111101
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
if(temp!=0xf0)//有按键
{
delay(10);//消除抖动,确定有按键
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
while(temp!=0xf0)
{
temp=P1;
flag=1;
switch(temp)
{
case 0xed: num=0;
break;
case 0xdd: num=1;
break;
case 0xbd: num=2;
break;
case 0x7d: num=3;
break;
}
if(temp!=0xf0)
{
delay(10);//消除抖动,确定有按键已经松开
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
while(temp!=0xf0)
{
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
}
}
}
}

P1=0xfb;
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
if(temp!=0xf0)//有按键
{
delay(10);//消除抖动,确定有按键
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
while(temp!=0xf0)
{
flag=1;
temp=P1;
switch(temp)
{
case 0xeb: num=4;
break;
case 0xdb: num=5;
break;
case 0xbb: num=6;
break;
case 0x7b: num=7;
break;
}
if(temp!=0xf0)
{
delay(10);//消除抖动,确定有按键已经松开
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
while(temp!=0xf0)
{
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
}
}
}
}

P1=0xf7;
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
if(temp!=0xf0)//有按键
{
delay(10);//消除抖动,确定有按键
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
while(temp!=0xf0)
{
flag=1;
temp=P1;
switch(temp)
{
case 0xe7: num=8;
break;
case 0xd7: num=9;
break;
case 0xb7: num=10;
break;
case 0x77: num=11;
break;
}
if(temp!=0xf0)
{
delay(10);//消除抖动,确定有按键已经松开
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
while(temp!=0xf0)
{
temp=P1;
temp=temp&0xf0;
}
}
}
}
return num;
}


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