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【51单片机】矩阵键盘

矩阵键盘


目录

  • 矩阵键盘
  • 一、矩阵键盘介绍
  • 二、扫描的概念
  • 三、I/O口的工作模式介绍
  • 四、实例展示
    • 实例效果展示
    • 矩阵键盘的键码值显示
    • 矩阵键盘的电子密码锁


一、矩阵键盘介绍

  • 在键盘中按键数量较多时,为了减少I/O口的占用,常将按键排列成矩阵形式。

  • 采用逐行或逐列扫描的方式,就可以读出任何位置的按键状态。

  • 按键图片展示:

  1. 矩阵按键图:
    在这里插入图片描述

  2. 矩阵按键原理图:
    在这里插入图片描述

  3. 独立按键原理图:
    在这里插入图片描述

二、扫描的概念

  • 数码管扫描(输出扫描)

    原理:显示第1位→显示第2位→显示第3位→……,然后快速循环这个过程,最终实现所有数码管同时显示的效果。

  • 矩阵键盘扫描(输入扫描)

    原理:读取第1行(列)→读取第2行(列)→读取第3行(列)→……,然后快速循环这个过程,最终实现所有按键同时检测的效果。

  • 以上两种扫描方式的共性:节省I/O口。

  1. 数码管原理图:
    在这里插入图片描述

三、I/O口的工作模式介绍

  • 双向口:既是输出口又是输入口。

  • 双向口的工作模式:弱上拉,强下拉。1的输出能力是有限的,0的输出能力是更强的。

  • 别的开发板的I/O口还存在开漏输出、推挽输出、开漏输出、高阻输入的工作模式。

  1. 双向口简化原理图:
    在这里插入图片描述

  2. 准双向口原理图:
    在这里插入图片描述

四、实例展示

实例效果展示

  1. 将矩阵键盘的键码值显示在LCD1602上
    在这里插入图片描述

  2. 基于矩阵键盘的电子密码锁
    在这里插入图片描述

矩阵键盘的键码值显示

  1. #include<REGX52.H>头文件包含了P1和P1_3的声明。
  2. 实例采用模块化编程,定义了延时函数、LCD1602调试函数MatrixKey矩阵键盘显示函数,并在各函数间调用。
    • P1全部置1,P1_3=0表示扫描第一列。
    • 按键左右要相同电平才能接通,此处要全为0才行。
    • 如果P1_7= =0,表示S1被按下,要先消抖20ms。
    • 判断S1是否仍处于被按着的状态(P1_7==0),如果按键按着,则继续循环;如果按键松开,则跳出循环并消抖20ms。
    • 将键值设为按下按键的键值。

MatrixKey函数部分代码:(关于3. 的步骤代码)

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h" 
unsigned char MatrixKey()
{unsigned char KeyNumber=0;P1=0xFF; //1111 1111P1_3=0; //扫描第一列if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}return KeyNumber;}
  • 分析3. 步骤代码,可参考矩阵键盘原理图:
    在这里插入图片描述
  1. 相同原理,逐列扫描。P1_3,P1_2,P1_1,P1_0依次赋值为零。

MatrixKey函数部分代码:(关于4. 的步骤代码)

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
/*** @brief  矩阵键盘读取按键键码* @param  无* @retval KeyNumber 按下按键的键码值如果按键按下不放,程序会停留在此函数,松手的一瞬间,返回键码,没有按键按下时返回零。*/
unsigned char MatrixKey()
{unsigned char KeyNumber=0;P1=0xFF;//1111 1111P1_3=0;if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=5;}if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=9;}if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=13;}P1_2=0;if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=6;}if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=10;}if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=14;}P1_1=0;if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=7;}if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=11;}if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=15;}P1_0=0;if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=8;}if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=12;}if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=16;}return KeyNumber;}
  1. 在main函数中,调用MatrixKey函数,并将键值显示出来。

main函数代码如下:

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"unsigned char KeyNum;
void main()
{LCD_Init();LCD_ShowString(1,1,"MatrixKey:");while(1){	KeyNum=MatrixKey();if(KeyNum){LCD_ShowNum(2,1,KeyNum,2);}}	
}

矩阵键盘的电子密码锁

    • S1 ~ S9表示数字1~9,S10表示数字10,S11表示确认,S12表示取消。
    • 单片机上电显示:PassWord 0000。确认按键按下后,密码清零并在右上角显示ERR或OK,表示错误或正确。
    • 密码的输入,每次只允许输入四位数。用count来计次,防止输入密码位数过多。
    • MatrixKey函数与矩阵键盘的键码值显示实例中相同。

main函数代码如下:

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"unsigned char KeyNum;
unsigned int PassWord,Count;
void main()
{LCD_Init();LCD_ShowString(1,1,"PassWord");while(1){	KeyNum=MatrixKey();if(KeyNum){if(KeyNum<=10)//s1~s10按键按下,输入密码{if(Count<4){PassWord*=10;//密码左移一位PassWord+=KeyNum%10;//获取一位密码}Count++;LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);}if(KeyNum==11)//s11按下,确认{if(PassWord==2345)//密码等于正确密码{LCD_ShowString(1,14,"OK ");//显示OKPassWord=0;Count=0;LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);}else{LCD_ShowString(1,14,"ERR");//显示ERRPassWord=0;Count=0;LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);}}if(KeyNum==12)//s12按下,取消{PassWord=0;Count=0;LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);}}}	
}

以上就是本文的全部内容,感谢您的阅读与支持!

http://www.xdnf.cn/news/11351.html

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