蓝桥杯之单片机设计与开发（4）——矩阵按键

电玩女神 2022-03-22 03:36 280阅读 0赞

### 矩阵按键 ###

在我的印象中，从我学单片机开始，就很少写矩阵按键的程序，但是原理差不多都清楚，不过在这里不仅要考虑程序的执行，而且需考虑程序的完整与完善。

一针见血，看原理图

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

将开发板上面的J5跳线帽接到KBD端，也就是J5的1和2相接。

**这里注意：在开发板上，根据转接板原理图，WR端接到单片机的P42管脚，RD端接到单片机的P44管脚。**

我们知道，按键按下通常会保持100ms以上，如果在按键扫描中断中，每次让矩阵按键的一个KeyOut输出低电平其他三个输出高电平，判断当前所有Keyln的状态，下次中断时再让下一个KeyOut输出低电平，其他三个输出高电平.再次判断所有KeyIn，通过快速的中断不停地循环进行判断，就可以最终确定哪个按键按下了。

这个原理是不是跟数码管动态扫描有点类似?数码管在动态赋值,而按键在动态读取状态。至于扫描间隔时间和消抖时间，因为现在有4个KeyOut输出，要中断4次才能完成一次全部按键的扫描，显然2ms中断时间较长，这里我们使用1ms。

//main.c
    
    #define u16 unsigned int
    #define u8 unsigned char
    
    u8 Led_flag = 0;
    u8 Led_dat;				//led显示状态
    u8 KeySta[4][4] = {
       {1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1}};			//当前按键状态
    u8 Key_backup[4][4] = {
       {1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1},{1,1,1,1}};	//按键状态备份，保存前一次的按键值
    
    void main(void)
    {
    	u8 i,j;
    	All_Init();
    	Time0_Init();
    	Led_dat = 0xfe;
    	while(1)
    	{
    		for(i = 0;i < 4;i ++)					//循环检测4×4的矩阵按键
    		{	
    			for(j = 0;j < 4;j ++)
    			{
    				if(Key_backup[i][j] != KeySta[i][j])	    //检测按键当前动作
    				{
    					if(Key_backup[i][j] != 0)    	    //按键按下时执行动作
    					
    					Key_backup[i][j] = KeySta[i][j];    //更新前一次的备份值
    				}
    			}
    		}
    	}
    }

//key.c
    
    //按键扫描
    void Key_Scan(void)
    {
    	u8 i;
    	static u8 keyout = 0;		//矩阵按键扫描输出索引
    	static u8 keybuff[4][4] = {
       {0xff,0xff,0xff,0xff},{0xff,0xff,0xff,0xff},{0xff,0xff,0xff,0xff},{0xff,0xff,0xff,0xff}};	//矩阵按键扫描缓存区
    	
    	keybuff[keyout][0] = (keybuff[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1;		//将每一行的4个按键值移入缓存区
    	keybuff[keyout][1] = (keybuff[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2;
    	keybuff[keyout][2] = (keybuff[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3;
    	keybuff[keyout][3] = (keybuff[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4;
    		
    	//消抖后更新按键状态
    	for(i = 0;i < 4;i ++)
    	{
    		if((keybuff[keyout][i] & 0x0f) == 0x00)
    			KeySta[keyout][i] = 0;		//连续4次扫描值都是0，即4×4s内都是按下状态，认为按键已平稳按下
    		else if((keybuff[keyout][i] & 0x0f) == 0x0f)
    			KeySta[keyout][i] = 1;		//连续4次扫描值都是1，即4×4s内都是松开状态，认为按键已稳定弹起
    	}
    	
    	//执行下一次的扫描输出
    	keyout ++;
    	keyout = keyout & 0x03;		//索引加到4就归零
    	switch(keyout)						//根据索引，释放当前输出引脚，拉低下次的输出引脚
    	{
    		case 0:KEY_OUT_4 = 1;KEY_OUT_1 = 0;break;
    		case 1:KEY_OUT_1 = 1;KEY_OUT_2 = 0;break;
    		case 2:KEY_OUT_2 = 1;KEY_OUT_3 = 0;break;
    		case 3:KEY_OUT_3 = 1;KEY_OUT_4 = 0;break;
    		default:break;
    	}
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220322/d2c5778f79dd4e8ca926174f9f48ff0f.png