矩阵式键盘的输入实验

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通用IO使用_矩阵式键盘

嵌入式系统实验报告院(系)别信息科学与电气工程学院班级学号姓名指导教师时间 2014-06-21实验三通用 I/O 使用——矩阵式键盘1 实验目的S3C44B0X 具有 71 个通用多功能 I/O，这些 I/O 的应用是 S3C44B0X 处理器的基础。

本实验我们就以矩阵式键盘的接口设计为例，学习怎样设置 I/O 口并对它进行操作。

（1）掌握 S3C44B0X 的 I/O 口的功能特点；（2）掌握对 I/O 口的基本编程操作。

2 实验要求4×4 矩阵键盘的每个键的对应字符如下：7, 8, 9, /,4, 5, 6, *,1, 2, 3, -,0, ., +, \n编写 4×4 矩阵式键盘的驱动程序，使得当某个键被按下时，超级终端上显示出该键对应的字符。

3 实验容与步骤本实验需要进行连接电路。

学生按照下面的指导说明和程序流程图，自行编写符合实验要求的源程序。

并按照实验一中说明的步骤，进行：建立工程、编译除错、下载仿真等步骤，最终调试出符合要求的源程序。

观察超级终端上的显示，看是否输出满足实验要求的结果。

在本实验中，根据键盘的循环扫描检测法进行程序编写。

根据该方法，设定 GPF0-3 为输出口（列线），GPF4-7 为输入口（行线）。

用导线连接起这些 I/O 口和键盘的接口。

在程序中，我们首先通过设置 PCONF 寄存器，来实现端口功能配置。

3．1 电路连接在 ARMSys 上用导线连接扩展 I/O 口和键盘接口。

如下图所示：采用键盘的循环扫描检测法编写程序。

程序中，我们首先通过设置 PCONF 寄存器，来实现端口功能配置。

3．2 寄存器设置设置 PCONF 寄存器：如下表所示，由于我们需要设定 PF0-3 为输出口（列线），PF4-7为输入口，因此，在端口工作之前设置 PCONF=000 000 000 000 00 01 01 01 01B=0x55；PF0-3 输出扫描码时，可采用以下语句：rPDATF=0xf0；PF0-3 写入全 0； PF4-7 读入键值时，采用以下语句：Keyvalue=(PDATF&0xf0)>>4；z 部上拉电阻的设置：rPUPF=0x00；使能 PF0-7 的部上拉3．3 编写键盘扫描程序分为主程序和读键子程序两个部分。

实验一矩阵键盘检测

实验一矩阵键盘检测一、实验目的：1、学习非编码键盘的工作原理和键盘的扫描方式。

2、学习键盘的去抖方法和键盘应用程序的设计.二、实验设备：51/AVR实验板、USB连接线、电脑三、实验原理:键盘接口电路是单片机系统设计非常重要的一环,作为人机交互界面里最常用的输入设备。

我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人机通信。

1、按键的分类一般来说,按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键,磁感应按键等。

前者造价低，后者寿命长.目前,微机系统中最常见的是触点式开关按键（如本学习板上所采用按键）。

按键按照接口原理又可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。

编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的识别.全编码键盘由专门的芯片实现识键及输出相应的编码,一般还具有去抖动和多键、窜键等保护电路,这种键盘使用方便，硬件开销大，一般的小型嵌入式应用系统较少采用。

非编码键盘按连接方式可分为独立式和矩阵式两种,其它工作都主要由软件完成.由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中(本学习板也采用非编码键盘）。

2、按键的输入原理在单片机应用系统中,通常使用机械触点式按键开关,其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。

也就是说，它能提供标准的TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。

此外，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。

当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能。

因此，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。

对于一组键或一个键盘,通过接口电路与单片机相连.单片机可以采用查询或中断方式了解有无按键输入并检查是哪一个按键按下，若有键按下则跳至相应的键盘处理程序处去执行,若无键按下则继续执行其他程序。

单片机c语言程序设计---矩阵式键盘实验报告

单片机c语言程序设计---矩阵式键盘实验报告课程名称：单片机c语言设计实验类型：设计型实验实验项目名称：矩阵式键盘实验一、实验目的和要求1.掌握矩阵式键盘结构2.掌握矩阵式键盘工作原理3.掌握矩阵式键盘的两种常用编程方法，即扫描法和反转法二、实验内容和原理实验1.矩阵式键盘实验功能：用数码管显示4*4矩阵式键盘的按键值，当K1按下后，数码管显示数字0，当K2按下后，显示为1，以此类推，当按下K16，显示F。

（1）硬件设计电路原理图如下仿真所需元器件（2）proteus仿真通过Keil编译后，利用protues软件进行仿真。

在protues ISIS 编译环境中绘制仿真电路图，将编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。

启动仿真，观察仿真结果。

操作方完成矩阵式键盘实验。

具体包括绘制仿真电路图、编写c源程序（反转法和扫描法）、进行仿真并观察仿真结果，需要保存原理图截图，保存c源程序，总结观察的仿真结果。

完成思考题。

三、实验方法与实验步骤1.按照硬件设计在protues上按照所给硬件设计绘制电路图。

2.在keil上进行编译后生成“xxx.hex”文件。

3.编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。

启动仿真，观察仿真结果。

四、实验结果与分析void Scan_line()//扫描行{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x0e: i=1;break;case 0x0d: i=2;break;case 0x0b: i=3;break;case 0x07: i=4;break;default: i=0;//未按下break;}}void Scan_list()//扫描列{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x70: j=1;break;case 0xb0: j=2;break;case 0xd0: j=3;break;case 0xe0: j=4;break;default: j=0;//未按下break;}}void Show_Key(){if( i != 0 && j != 0 ) P0=table[ ( i - 1 ) * 4 + j - 1 ];else P0=0xff;}五、讨论和心得。

矩阵键盘操作说明

矩阵键盘操作说明一、系统复位1按数字键0后，按MON键2输入99后，按NEXT键二、键盘视频选择首先是监视器选择然后是摄像机选择1、按键盘上的CLEAR键，清除键盘数字输入ENTER区中的数字显示2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示4、同时系统主机将返回该监视器对应的图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示。

5、输入选择的摄像机号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示6、按CAM键7、系统主机将返回该图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示则选择的图像再选择的监视器上显示三、图像区域切换在指定的监视器上运行一个指定区域的图像切换，该功能可以在任何一个监视上浏览切换所有的图像操作步骤如下：1、按键盘上CLERA键，清除数字输入ENTER区中的数字显示2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示4、输入区域切换中的开始图像号5、按ON键，确认开始区域的开始图像6、输入区域切换中的结束图像号7按OFF键确定区域切换的结束图像完成后则该监视器开始区域切换依次按照设定的图像号进行切换如要添加一个图像到切换序列中则：1和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列2、输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在系统的最大允许摄像机图像号的范围内3、按组合键ENTER-ON,ENTER键必须在前面，确定添加的图像。

如要在切换队列中删除一个图像：1、和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列2输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在这个序列切换范围内。

3、按组合键ENTER-OFF,ENTER必须在前面，确认删除图像。

四、报警设置单布防针对需要布防的防区一个一个的布防，防区布防后，根据监视器与防区触点权限表，自动将该防区分配到与之对应的监视器上。

矩阵式键盘设计实训报告

一、实验目的1. 掌握矩阵式键盘的工作原理及电路设计方法。

2. 熟悉单片机与矩阵键盘的接口连接及编程技巧。

3. 提高动手实践能力，培养创新意识。

二、实验设备1. 单片机实验平台2. 矩阵键盘模块3. 数字多用表4. 编译器（如Keil51）5. 连接线三、实验原理矩阵键盘是一种常用的键盘设计方式，通过行列交叉点连接按键，从而实现多个按键共用较少的I/O端口。

矩阵键盘通常采用逐行扫描的方式检测按键状态，当检测到按键按下时，根据行列线的电平状态确定按键位置。

四、实验内容1. 矩阵键盘电路设计2. 矩阵键盘编程3. 矩阵键盘测试与调试五、实验步骤1. 电路设计（1）根据矩阵键盘的规格，确定行线和列线的数量。

（2）将行线和列线分别连接到单片机的I/O端口。

（3）在行线上串联电阻，防止按键抖动。

（4）连接电源和地线。

2. 编程（1）初始化单片机的I/O端口，将行线设置为输出，列线设置为输入。

（2）编写逐行扫描程序，逐行拉低行线，读取列线状态。

（3）根据行列线状态判断按键位置，并执行相应的操作。

3. 测试与调试（1）将编写好的程序下载到单片机中。

（2）连接矩阵键盘，观察按键是否正常工作。

（3）使用数字多用表检测行列线电平，确保电路连接正确。

（4）根据测试结果，对程序进行调试，直到矩阵键盘正常工作。

六、实验结果与分析1. 电路连接正确，按键工作正常。

2. 逐行扫描程序能够正确检测按键位置。

3. 按键操作能够触发相应的程序功能。

七、实验总结1. 通过本次实训，掌握了矩阵式键盘的工作原理及电路设计方法。

2. 熟悉了单片机与矩阵键盘的接口连接及编程技巧。

3. 提高了动手实践能力，培养了创新意识。

八、心得体会1. 在实验过程中，遇到了电路连接错误和程序调试困难等问题，通过查阅资料、请教老师和同学，最终成功解决了问题。

2. 本次实训让我深刻体会到理论知识与实际操作相结合的重要性，同时也认识到团队合作的重要性。

九、改进建议1. 在电路设计过程中，可以考虑增加去抖动电路，提高按键稳定性。

键盘实验报告

键盘实验报告实验报告：键盘引言：键盘是计算机输入设备中最常用的一种设备，用于输入字符、数字、命令等等。

键盘以一定的方式将我们按下的按键转换成计算机可识别的信号，从而实现输入功能。

本实验的目的是了解键盘的工作原理、结构以及使用方法。

实验目的：1. 了解键盘的工作原理；2. 掌握键盘通信协议；3. 掌握键盘的结构和按键布局；4. 学习键盘的使用方法。

实验原理：键盘的工作原理是通过扫描矩阵的方式实现的，常见的键盘为4x4矩阵结构，也有其他规格的矩阵结构。

按键的每一个位置都与键盘电路中的一个电气开关相连接，当按下某个按键时，会导电并向计算机发送信号。

键盘通过PS/2或USB 接口与计算机相连，传输按键的信息。

键盘结构通常包括以下部分：1. 按键：键盘上的每一个按键代表一个字符、数字、命令或功能等。

按键大致分为四个区域：字母区、数字区、符号区和功能区。

2. 电路板：键盘的电路板上连接着按键开关，实现按键的电气连接和信号传输。

3. 导线和线缆：将电路板与接口连接，传递信号。

4. 接口：键盘通过PS/2或USB接口与计算机相连，实现信号的传输。

实验步骤：1. 准备一个计算机和一台键盘，确保键盘的连接正确。

2. 打开计算机，进入操作系统。

3. 在文本编辑器中打开一个文档，用来记录实验结果。

4. 将注意力集中在键盘上，按下键盘上的一个按键，观察文档中的输入情况。

5. 重复步骤4，测试其他按键，记录测试结果。

6. 关闭计算机，结束实验。

实验结果与分析：通过本实验，我们了解到键盘的工作原理是通过扫描矩阵的方式实现的，按键通过电路板中的电气开关与计算机相连，实现键盘输入。

键盘的按键布局通常分为四个区域：字母区、数字区、符号区和功能区。

通过实验测试，我们发现按键输入是可靠的，按下按键时能够正确输入对应的字符或数字。

键盘的使用方法是简单明了的，只需要按下对应的按键即可完成输入。

实验总结：键盘作为计算机最常用的输入设备，广泛应用于各个领域。

矩阵式键盘实验报告

矩阵键盘实验报告佘成刚学号2010302001班级08041202时间2016.01.20一、实验目的1．学习矩列式键盘工作原理；2．学习矩列式接口的程序设计。

二、实验设备普中HC6800ESV20开发板三、实验要求要现：用4*4矩阵键盘，用按键形式输入学号，在数码管上显示对应学号。

四、实验原理工作原理：矩阵式由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。

如图所示，一个4*4 的行、列结构可以构成一个由16 个按键的键盘。

很明显，在按键数量较多的场合，矩阵式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/0 口。

（1）矩阵式键盘工作原理按键设置在行、列交节点上，行、列分别连接到按键开关的两端。

行线通过下拉电阻接到GND 上。

平时无按键动作时，行线处于低电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。

列线电平如果为低，行线电平为高，列线电平如果为高，则行线电平则为低。

这一点是识别矩阵式键盘是否被按下的关键所在。

因此，各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。

（2）按键识别方法下面以3 号键被按下为例，来说明此键是如何被识别出来的。

前已述及，键被按下时，与此键相连的行线电平将由与此键相连的列线电平决定，而行线电平在无键按下时处于高电平状态。

如果让所有列线处于高电平那么键按下与否不会引起行线电平的状态变化，始终是高电平，所以，让所有列线处于高电平是没法识别出按键的。

现在反过来，让所有列线处于低电平，很明显，按下的键所在行电平将也被置为低电平，根据此变化，便能判定该行一定有键被按下。

但我们还不能确定是这一行的哪个键被按下。

所以，为了进一步判定到底是哪—列的键被按下，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，而其余所有列线处于高电平。

当第1 列为低电平，其余各列为高电平时，因为是键3 被按下，所以第1 行仍处于高电平状态；当第2 列为低电平，其余各列为高电平时，同样我们会发现第1 行仍处于高电平状态，直到让第4 列为低电平，其余各列为高电平时，因为是3 号键被按下，所以第1 行的高电平转换到第4 列所处的低电平，据此，我们确信第1 行第4 列交叉点处的按键即3 号键被按下。

4-4矩阵键盘控制16个LED灯

一、任务说明本次的任务是利用51单片机设计一个4*4矩阵键盘输入系统，用16个发光二级管对应16个不同的按键。

每按下一个按键对应的发光二极管就亮。

矩阵式键盘又称行列键盘，它是用N条I/O线作为行线，N条I/O线作为列线组成的键盘。

在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。

这样键盘上按键的个数就为N*N个。

这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。

最常见的键盘布局如图1所示。

一般由16个按键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这也是在单片机系统中最常用的形式，本设计就采用这个键盘模式。

图1 键盘布局利用单片机的并行口P1连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P1.0-P1.3各管脚作输入线，以单片机的P1.4-P1.7各管脚作输出线；利用P2、P3口控制灯1-灯16，。

用Proteus绘制其电路原理图（附录一）。

此任务用到了AT89C51芯片，还用到了晶体振荡器、按钮开关、发光二级管以及一些电阻。

这次任务中采用C语言编写程序，在编译过程中设置成自动产生HEX文件，将此文件导入AT89C51中，即可实现相应的功能。

二、原理图绘制说明电路原理图的设计与绘制是整个电路设计的基础，设计一个电路原理图的工作包括：设置电路图图纸的大小，规划电路图的总体布局，在图纸上放置元器件并对元器件进行调整，进行布线和整体布局，最后保存并打印输出等几个步骤。

安装完Proteus后，运行ISIS 7 Professional，在原理图编辑窗口绘制电路图，在该界面下还有预览窗口和元件列表区，在左侧的工具箱中还有模型选择工具栏，方向工具栏及仿真按钮等工具。

其具体的使用步骤如下：1.运行该软件后，新建一个设计文件，设置图纸大小。

选择界面如图2所示。

图2 选择图纸大小界面2.接下来开始查找任务中所用到的元器件，查找界面如图3所示。

图3 元器件查找界面3.将查找的元器件放置到界面中，并进行相应的引脚连线，本次是采用标注的方式进行引脚连接，标注符号相同的表示引脚相连接，具体操作是先将引脚引出一小段导线，右击导线选择放置网络标号，标注标号界面如图4所示。

矩阵键盘的设计

摘要本实验是在基于PROTUES平台下，运用 80C51芯片编写程序设计实现的矩阵式键盘。

通过对矩阵键盘的硬件电路的设计及对其进行程序汇编和运行，通过单片机的内部控制实现对硬件电路的设计,从而实现对4×4矩阵键盘的识别。

用单片机的并行P1口连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P1.0－P1.3口作键盘输入的列线，以单片机的P1.4－P1.7口作为键盘输入的行线，然后用P0.0－P0.6作输出线，通过上拉电阻在显示器上显示不同的符号按键“0－F”。

在硬件电路的基础上加上软件程序的控制来设计实现。

其工作过程为：先判断是否有键按下，如没有键按下，则继续扫描整个程序，如有键按下，就识别是哪一个键按下，最后通过显示器把该键所对应的键的序号显示出来。

关键词：80C51芯片；4×4矩阵；键盘识别；显示器目录1 问题描述................................ 错误！未定义书签。

2 设计原理................................ 错误！未定义书签。

2.1电路硬件说明......................... 错误！未定义书签。

2.2矩阵式键盘的工作过程 (2)2.3程序设计内容 (2)2.4硬件电路设计及其电路图 (2)3 程序说明及其流程图 (3)3.1程序系统 (3)3.2判别是否有键按下程序 (4)3.3识别哪个键按下程序 (6)3.4显示程序 (7)3.5延时程序 (8)4 仿真结果分析 (9)5 汇编程序 (12)6 课程设计总结与体会 (16)参考文献资料1 问题描述（1）设计一个4×4矩阵式键盘，以实现矩阵式键盘的程序识别。

（2）用单片机的并行口P1连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P1.0－P1.3各管脚作输入线，以单片机的P1.4－P1.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“0－F”的序号。

矩阵键盘实验报告

矩阵键盘实验报告矩阵键盘实验报告引言：矩阵键盘是一种常见的输入设备，广泛应用于电子产品中。

本实验旨在通过对矩阵键盘的研究和实验，深入了解其原理和工作机制，并探索其在实际应用中的潜力。

本文将从实验目的、实验步骤、实验结果和讨论四个方面进行论述。

实验目的：1. 理解矩阵键盘的工作原理；2. 掌握矩阵键盘的接线方法；3. 通过实验验证矩阵键盘的可靠性和稳定性。

实验步骤：1. 准备实验材料：矩阵键盘、电路板、导线等；2. 连接电路：将矩阵键盘与电路板通过导线连接；3. 编写程序：使用C语言编写程序，实现对矩阵键盘的扫描和按键检测；4. 烧录程序：将编写好的程序烧录到单片机中；5. 运行实验：按下矩阵键盘上的按键，观察电路板上的指示灯是否亮起。

实验结果：经过实验，我们成功地完成了矩阵键盘的接线和程序烧录，并进行了按键测试。

在按下不同的按键时，电路板上相应的指示灯亮起，证明了矩阵键盘的正常工作。

讨论：1. 矩阵键盘的工作原理：矩阵键盘是由行线和列线组成的，每个按键都与行线和列线相连。

当按下某个按键时，对应的行线和列线会短接，从而使得电流流过该按键，被检测到。

2. 矩阵键盘的接线方法：在本实验中，我们采用了常见的4行4列的接线方式，即将矩阵键盘的4个行线连接到单片机的4个输入引脚上，将4个列线连接到单片机的4个输出引脚上。

3. 矩阵键盘的可靠性和稳定性：通过实验，我们发现矩阵键盘具有较高的可靠性和稳定性。

即使在长时间使用和频繁按键的情况下，矩阵键盘仍能正常工作，并且按键的检测准确率较高。

4. 矩阵键盘的应用潜力：矩阵键盘广泛应用于各种电子产品中，如计算机、手机、电视遥控器等。

它具有结构简单、成本低廉、易于集成等优点，因此在电子产品设计中具有广阔的应用前景。

结论：通过本次实验，我们对矩阵键盘的工作原理和接线方法有了更深入的了解，并验证了其可靠性和稳定性。

矩阵键盘作为一种常见的输入设备，在电子产品设计中具有重要的地位和潜力。

矩阵式键盘实验报告

矩阵式键盘实验报告矩阵键盘设计实验报告南京林业大学实验报告基于AT89C51单片机4x4矩阵键盘接口电路设计课程院系班级学号姓名指导老师机电一体化设计基础机械电子工程学院杨雨图2013年9月26日一、实验目的1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。

2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计和贴士排错能力。

3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。

4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。

5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。

对实验结果能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。

二、实验要求通过实训，学生应达到以下几方面的要求：素质要求1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。

2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立工作能力。

能力要求1.模拟电路的理论知识2.脉冲与数字电路的理念知识3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力4.能熟练的编写8951单片机汇编程序5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真三、实验工具1、软件：Proteus软件、keil51。

2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板四、实验内容1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格元器件的作用。

2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。

4、运用仿真软件对电路进行仿真。

五．实验基本步骤1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。

2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。

3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状态和按键开关的对应关系。

4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。

5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。

6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。

矩阵键盘显示实验

矩阵键盘显示实验报告20 -20 学年第学期学院电子信息学院课程矩阵键盘显示实验姓名学号指导老师日期 20XX年XX月XX日矩阵键盘显示实验一、实验目的1、掌握矩阵键盘检测的原理和方法；2、掌握按键消抖的方法；3、再次熟悉数码管的显示。

二、实验任务从4×4矩阵键盘输入4位字符（如“15EF”），并显示于4位数码管。

三、实验原理在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1-1所示。

在矩阵键盘中，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。

图1-1 矩阵键盘矩阵键盘的按健识别方法很多，其中最常见的方法是行扫描法。

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，下面介绍矩阵键盘的扫描过程。

（1）判断有无键按下第一步：向所有的列输出口线输出低电平；第二步：然后将行线的电平状态读入；第三步：判断读入的行线值。

若无键按下，所有的行线仍保持高电平状态；若有键按下，行线中至少应有一条线为低电平。

（2）去除按键的抖动去抖原理：当判断到键盘上有键按下后，则延时一段时间再判断键盘的状态，若仍为有键按下状态，则认为有一个键按下，否则当作按键抖动来处理。

（3）按键识别(列或行扫描法)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：依次将列(行)线置为低电平，即在置某根列(行)线为低电平时，其列(行)线为高电平，再逐行(列)检测各行(列)线的电平状态。

若某行为低电平，则该行线与置为低电平的列线交叉处的按键就是闭合的按键。

（4）求按键的键值根据闭合键的行值row和列值col采用计算法（如健值=行号×4+列号）或查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值。

电路原理图如下图所示。

图1-2 键盘显示实验电路四、程序流程图五、实验结果及分析总结（1）实验测试效果图如下：（2）分析总结：1、在这次的实验中我们将初始化部分、键盘扫描部分、数码管显示部分等分别写成了独立的函数，这样的程序看起来简洁、明了，在使用的时候直接调用就好了。

矩阵键盘按键的数码管显示矩阵,键盘按键的数码管显示

一、矩阵键盘按键的数码管显示1．实验目的(1)掌握VHDL语言的语法规范，掌握时序电路描述方法(2)掌握多个数码管动态扫描显示的原理及设计方法2．实验所用仪器及元器件计算机一台实验板一块电源线一根扁平线一根下载线一根3．实验任务要求设计出4*4矩阵键盘对某一按键按下就在数码管显示一个数字。

按键从左上角到右下角依次为1，2， (16)4．实验原理按键模块原理键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出4行为高电平，然后输出4列为低电平，在读入输出的4行的值，通常高电平会被低电平拉低，如果读入的4行均为高电平，那么肯定没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。

同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。

键盘键值的获取:键盘上的每一个按键其实就是一个开关电路，当某键被按下时，该按键的接点会呈现0的状态，反之，未被按下时则呈现逻辑1的状态。

扫描信号由row进入键盘，变化的顺序依次为1110-1101-1011-0111-1110。

每一次扫描一排，依次地周而复始。

例如现在的扫描信号为1011，代表目前正在扫描9,10,11,12这一排的按键，如果这排当中没有按键被按下的话，则由column 读出的值为1111；反之当9这个按键被按下的话，则由column读出的值为1110。

根据上面所述原理，我们可得到各按键的位置与数码关系如表所示：1110 1110 1110 1110 1101 1101 1101 1101row1110 1101 1011 0111 1110 1101 1011 0111 column1 2 3 4 5 6 7 8键值row 1011 1011 1011 1011 0111 0111 0111 0111 column 1110 1101 1011 0111 1110 1101 1011 0111键值9 10 11 12 13 14 15 16动态显示原理为使得输入控制电路简单且易于实现，采用动态扫描的方式实现设计要求。

单片机矩阵键盘实验实验报告

单片机矩阵键盘实验实验报告
实验名称：单片机矩阵键盘实验
实验目的：掌握单片机矩阵键盘的原理和应用，能够使用单片机按键输入
实验内容：利用Keil C51软件，采用AT89C51单片机实现一个4x4的矩阵键盘，当按下任何一个按键时，将相应的键值传输到液晶显示屏上进行显示。

实验步骤：
1、搭建实验电路，将矩阵键盘与单片机相连，连接好电源正负极，然后将电路焊接成一个完整的矩阵键盘输入电路。

2、打开Keil C51软件，新建一个单片机应用工程，然后编写代码。

3、通过代码实现对矩阵键盘输入的扫描功能，当按下任何一个按键时，将相应的键值传输到液晶显示屏上进行显示。

4、编译代码，生成HEX文件，下载HEX文件到单片机中，将单片机与电源相连，然后就可以测试了。

5、测试完成后，根据测试结果修改代码，重新编译生成HEX 文件，然后下载到单片机中进行验证。

实验结果：
经过测试，实验结果良好，能够准确地输入按键的值，显示在液晶屏上。

实验感想：
通过这次实验，我深深地认识到了矩阵键盘技术的重要性以及应用价值，同时也更加深入了解单片机的工作原理和应用技术，这对我的学习和工作都有很好的帮助。

单片机实验五 -键盘实验

电子信息工程系实验报告课程名称：单片机与接口技术实验项目名称：键盘实验实验时间：2013-5-23班级：通信10 姓名：Microlab_4 学号：实验目的:熟悉keil 仿真软件、proteus 仿真软件的使用和实验板中行列式键盘的使用。

了解并熟悉行列式键盘的电路结构、与单片机的连接方法及其工作原理，理解掌握C51中单片机控制行列式键盘中判断按键是否按下、按键的识别、按键的消抖分别是如何实现的。

实验原理：键盘是单片机系统中通用的输入设备，用于向系统输入数据或控制信息。

键盘中一般矩阵式（行列式）键盘用得较多，适用于按键数量较多的场合。

矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行线、列线的交叉点上。

当键被按下，则其交点的行线和列线接通。

行和列可分别用两个I/O 口来控制。

判断是否有键按下时，行线通过上拉电阻接＋5V 上，而先使所有列线为低电平（I ／O 输出0），再读行线状态（输入口），当无键按下时，所有行线为高电平，即读到“全1”数据；当有某键按下时，总会有一根行线为低电平，即读到的数据不全为“1”。

按键的识别（识别键的行列位置）有两种方法：扫描法和反转法。

反转法将行线接一并口，做输出方式；列线接一并口，做输入方式。

使所有行线为低电平（送全“0”），读入列线值，为“0”的那列，即按键所在列；反过来，使行线做输入方式，列线做输出方式。

将刚读到的列线值输出，然后读行线值，为“0”的那行，即按键所在行。

编程时使用P1=0x0f;m=P1;P1=0xf0;n=P1;mn=m|n;即可得到按键的键值，每一个按键都有自己唯一的键值。

按键或键盘都是一个机械开关，键的按下和放开是利用机械触点的闭合和断开来实现的。

由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合及断开瞬间均有一连串的抖动，抖动的时间长短由按键的机械特性决定，一般为5～10ms。

为了确保按键动作只确认一次，必须消除抖动的影响。

一般采用延时的方法。

矩阵键盘资料(在实验五十中)

TECHISHINE
有了表 50-2，要写出键盘译码电路的 VHDL 程序就非常容易了，尤其针对有表可以对照
的电路设计，只要使用 CASE-WHEN 或 WHNE-ELSE 语句，便可轻松完成设计。
表 50-2 键盘参数表
SEL2~SEL0 KIN3~KIN0
对应的键盘译按键功按键码输出能
010
1101
REG 10010 功能键
1011
C
01100 字母 C
表 50-1 按键位置与数码关系
１２２
Beijing Techshine Technology Co.
TECHISHINE
SEL2~SEL0 000
KIN3~KIN0 1110 1101 1011
对应的按键 0 6
LAST
0111
CTRL
1110
1
1101
7
001
1011
STEP
0111
EMPTY1
5
1101
B
111
1011
ENTER
0111
NONE
光靠矩阵键盘是无法正确地完成输入工作的，另外还需搭配以下几个电路模块： 1、时钟产生电路
当一个系统中使用不同操作频率的脉冲波形时，最方便的方法就是利用一个自由计数器来产生各种频率。本电路中就使用三种不同频率的工作脉冲波形。它们分别是：系统时钟（它是系统内部所有时钟的提供者，频率最高）、弹跳消除取样信号、键盘扫描信号和七段显示器扫描信号。在很多的电路设计中，键盘扫描信号和七段显示器扫描信号可以使用相同的时钟信号，本设计也采用此方法。
Beijing Techshine Technology Co.

单片机矩阵键盘实验实验报告

实验五矩阵键盘实验一、实验内容1、编写程序，做到在键盘上每按一个数字键(0－F)用发光二极管将该代码显示出来。

按其它键退出。

2、加法设计计算器，实验板上有12个按键，编写程序，实现一位整数加法运算功能。

可定义“A”键为“+”键，“B”键为“=”键。

二、实验目的1、学习独立式按键的查询识别方法。

2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。

三、实验说明1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。

2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。

3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。

行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。

行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。

然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。

这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。

由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。

行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。

矩阵式键盘的输入实验

通用IO使用_矩阵式键盘

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