單片機(jī)鍵盤掃描方法兩種
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矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理：
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201611/315921.htm在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。
矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識(shí)別及編程方法如下所述。
矩陣式鍵盤的按鍵識(shí)別方法確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。
行掃描法行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，如上圖所示鍵盤，介紹過程如下。
判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。判斷閉合鍵所在的位置在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。下面給出一個(gè)具體的例子：
8031單片機(jī)的P1口用作鍵盤I/O口，鍵盤的列線接到P1口的低4位，鍵盤的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3分別接有4個(gè)上拉電阻到正電源+5V，并把列線P1.0-P1.3設(shè)置為輸入線，行線P1.4-P.17設(shè)置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個(gè)相交點(diǎn)。
檢測當(dāng)前是否有鍵被按下。檢測的方法是P1.4-P1.7輸出全“0”，讀取P1.0-P1.3的狀態(tài)，若P1.0-P1.3為全“1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。去除鍵抖動(dòng)。當(dāng)檢測到有鍵按下后，延時(shí)一段時(shí)間再做下一步的檢測判斷。若有鍵被按下，應(yīng)識(shí)別出是哪一個(gè)鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進(jìn)行掃描。P1.4-P1.7按下述4種組合依次輸出：P1.7 1 1 1 0
P1.6 1 1 0 1
P1.5 1 0 1 1
P1.4 0 1 1 1
二、行列反轉(zhuǎn)法
了解行列鍵盤掃描得從硬件開始學(xué)習(xí)，我們得知道行列掃描是什么意思。在 單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)大同一個(gè) I/O 口的鍵盤個(gè)數(shù)，則采用了行列式鍵盤接法，就 是交叉相接。所謂的“行”、“列”是我們?nèi)藶橐?guī)定的，如果試著把列看成行，將行看成列是一樣的。
這里我們規(guī)定 P1.0~P1.3為列，P1.7~P1.4 為行。 如圖所示：
1、51例子
舉一個(gè)例子吧。
第一步：行線IO P1.7~P1.4置低電平，列線IO P1.0~P1.3置高電平
假設(shè)K1按下，那么P1.0=0 讀P1口 P1=00001110
第二步：行線IO P1.7~P1.4置高電平，列線IO P1.0~P1.3置低電平
假設(shè)K1按下，那么P1.7=0 讀P1口 P1=01110000
兩個(gè)字節(jié)相加，得到新數(shù)據(jù)：01111110（第一行 第一列）
每按一個(gè)鍵我們都得到不同的字節(jié)，比對我們的字節(jié)是什么就可以知道鍵值是什么了。
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
unsigned char const dofly[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0-F
/*------------------------------------------------
函數(shù)聲明
------------------------------------------------*/
uchar keyscan(void);//鍵盤掃描
void delay(uint i); //演示程序
/*------------------------------------------------
主函數(shù)
------------------------------------------------*/
void main()
{
uchar key;
P2=0x00; //1數(shù)碼管亮 按相應(yīng)的按鍵，會(huì)顯示按鍵上的字符
while(1)
{
key=keyscan(); //調(diào)用鍵盤掃描，
switch(key)
{
case 0x7e:P0=dofly[0];break;//0 按下相應(yīng)的鍵顯示相對應(yīng)的碼值
case 0x7d:P0=dofly[1];break;//1
case 0x7b:P0=dofly[2];break;//2
case 0x77:P0=dofly[3];break;//3
case 0xbe:P0=dofly[4];break;//4
case 0xbd:P0=dofly[5];break;//5
case 0xbb:P0=dofly[6];break;//6
case 0xb7:P0=dofly[7];break;//7
case 0xde:P0=dofly[8];break;//8
case 0xdd:P0=dofly[9];break;//9
case 0xdb:P0=dofly[10];break;//a
case 0xd7:P0=dofly[11];break;//b
case 0xee:P0=dofly[12];break;//c
case 0xed:P0=dofly[13];break;//d
case 0xeb:P0=dofly[14];break;//e
case 0xe7:P0=dofly[15];break;//f
}
}
}
/*------------------------------------------------
鍵盤掃描程序
------------------------------------------------*/
一、行列掃描法
矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與工作原理：
在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。
矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識(shí)別及編程方法如下所述。
矩陣式鍵盤的按鍵識(shí)別方法確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。
行掃描法行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，如上圖所示鍵盤，介紹過程如下。
判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。判斷閉合鍵所在的位置在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。下面給出一個(gè)具體的例子：
8031單片機(jī)的P1口用作鍵盤I/O口，鍵盤的列線接到P1口的低4位，鍵盤的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3分別接有4個(gè)上拉電阻到正電源+5V，并把列線P1.0-P1.3設(shè)置為輸入線，行線P1.4-P.17設(shè)置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個(gè)相交點(diǎn)。
檢測當(dāng)前是否有鍵被按下。檢測的方法是P1.4-P1.7輸出全“0”，讀取P1.0-P1.3的狀態(tài)，若P1.0-P1.3為全“1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。去除鍵抖動(dòng)。當(dāng)檢測到有鍵按下后，延時(shí)一段時(shí)間再做下一步的檢測判斷。若有鍵被按下，應(yīng)識(shí)別出是哪一個(gè)鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進(jìn)行掃描。P1.4-P1.7按下述4種組合依次輸出：P1.7 1 1 1 0
P1.6 1 1 0 1
P1.5 1 0 1 1
P1.4 0 1 1 1
二、行列反轉(zhuǎn)法
了解行列鍵盤掃描得從硬件開始學(xué)習(xí)，我們得知道行列掃描是什么意思。在 單片機(jī)系統(tǒng)中為了擴(kuò)大同一個(gè) I/O 口的鍵盤個(gè)數(shù)，則采用了行列式鍵盤接法，就 是交叉相接。所謂的“行”、“列”是我們?nèi)藶橐?guī)定的，如果試著把列看成行，將行看成列是一樣的。
這里我們規(guī)定 P1.0~P1.3為列，P1.7~P1.4 為行。 如圖所示：
1、51例子
舉一個(gè)例子吧。
第一步：行線IO P1.7~P1.4置低電平，列線IO P1.0~P1.3置高電平
假設(shè)K1按下，那么P1.0=0 讀P1口 P1=00001110
第二步：行線IO P1.7~P1.4置高電平，列線IO P1.0~P1.3置低電平
假設(shè)K1按下，那么P1.7=0 讀P1口 P1=01110000
兩個(gè)字節(jié)相加，得到新數(shù)據(jù)：01111110（第一行 第一列）
每按一個(gè)鍵我們都得到不同的字節(jié)，比對我們的字節(jié)是什么就可以知道鍵值是什么了。
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#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
unsigned char const dofly[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0-F
/*------------------------------------------------
函數(shù)聲明
------------------------------------------------*/
uchar keyscan(void);//鍵盤掃描
void delay(uint i); //演示程序
/*------------------------------------------------
主函數(shù)
------------------------------------------------*/
void main()
{
uchar key;
P2=0x00; //1數(shù)碼管亮 按相應(yīng)的按鍵，會(huì)顯示按鍵上的字符
while(1)
{
key=keyscan(); //調(diào)用鍵盤掃描，
switch(key)
{
case 0x7e:P0=dofly[0];break;//0 按下相應(yīng)的鍵顯示相對應(yīng)的碼值
case 0x7d:P0=dofly[1];break;//1
case 0x7b:P0=dofly[2];break;//2
case 0x77:P0=dofly[3];break;//3
case 0xbe:P0=dofly[4];break;//4
case 0xbd:P0=dofly[5];break;//5
case 0xbb:P0=dofly[6];break;//6
case 0xb7:P0=dofly[7];break;//7
case 0xde:P0=dofly[8];break;//8
case 0xdd:P0=dofly[9];break;//9
case 0xdb:P0=dofly[10];break;//a
case 0xd7:P0=dofly[11];break;//b
case 0xee:P0=dofly[12];break;//c
case 0xed:P0=dofly[13];break;//d
case 0xeb:P0=dofly[14];break;//e
case 0xe7:P0=dofly[15];break;//f
}
}
}
/*------------------------------------------------
鍵盤掃描程序
------------------------------------------------*/
uchar keyscan(void) //鍵盤掃描函數(shù)，使用行列反轉(zhuǎn)掃描法
{
uchar cord_h,cord_l;//行列值中間變量
P3=0x0f; //行線輸出全為0
cord_h=P3&0x0f; //讀入列線值
if(cord_h!=0x0f) //先檢測有無按鍵按下
{
delay(100); //去抖
if(cord_h!=0x0f)
{
cord_h=P3&0x0f; //讀入列線值
P3=cord_h|0xf0; //輸出當(dāng)前列線值
cord_l=P3&0xf0; //讀入行線值
return(cord_h+cord_l);//鍵盤最后組合碼值
}
}return(0xff); //返回該值
}
/*------------------------------------------------
延時(shí)程序
------------------------------------------------*/
void delay(uint i) //延時(shí)函數(shù)
{
while(i--);
}
P3=cord_h|0xf0; //輸出當(dāng)前列線值
cord_l=P3&0xf0; //讀入行線值
return(cord_h+cord_l);//鍵盤最后組合碼值
}
}return(0xff); //返回該值
}
/*------------------------------------------------
延時(shí)程序
------------------------------------------------*/
void delay(uint i) //延時(shí)函數(shù)
{
while(i--);
}
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