矩阵按键原理图
第10章行列式(矩阵式)键盘接口
AJMP
LKP
LTW0：JB MOV AJMP LTHR：JB MOV LKP： ADD PUSH LK3： ACALL
A.2,LTHR A,＃10H LKP Acc.3,NEXT A,＃18H A,R4 A DIR
；2行线为高，无键闭合，跳LTHR， ;转判3行 ；2行有键闭合,首键号10H→A ；跳LKP，计算键号 ；3行线为高，无键 ；闭合，跳NEXT，准备下一列扫描 ；3行有键闭合,首键号18H→A ；计算键号：首键号＋列号=键号 ；键号进栈保护 ；调用显示子程序，延时6ms ；调用判有无键闭合子程序，延时 ；6ms ；判键释放否，未释放，则循环 ；键已释放，键号出栈→A
ACALL KS1 JNZ POP RET LK3 A
NEXT：INC
R4
；列计数器加1，为下一列扫描作准备
MOV JNB
RL MOV AJMP KND： AJMP KS1： MOV “0”→ MOV MOVX
A,R2 ；判是否已扫到最后一列（最右一列） Acc.7,KND ；键扫描已扫到最后一列，跳KND，
（2）按键的识别方法
a. 扫描法 图10-10（b）中3号键被按下为例，来说明此键 时如何被识别出来的。
识别键盘有无键被按下的方法，分两步进行： 第1步：识别键盘有无键按下； 第2步：如有键被按下，识别出具体的按键。 把所有列线置0，检查各行线电平是否有变化，如 有变化，说明有键按下，如无变化，则无键按下。 上述方法称为扫描法，即先把某一列置低电平， 其余各列为高电平，检查各行线电平的变化，如果某 行线电平为低，可确定此行列交叉点处的按键被按 下。 b. 线反转法
原则：即要保证能及时响应按键操作，又不要过多占 用CPU的工作时间。 通常，键盘工作方式有3种，即编程扫描、定时扫 描和中断扫描。 1. 编程扫描方式 只有当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序， 扫描键盘。 工作过程：
矩阵键盘工作原理
矩阵键盘工作原理矩阵键盘是一种常见的计算机输入设备，它的工作原理是通过一组排列成矩阵的按键和电路来实现数据输入。
在我们日常使用的电脑键盘中，就采用了矩阵键盘的设计原理。
下面我们来详细了解一下矩阵键盘的工作原理。
首先，矩阵键盘由多个按键组成，这些按键通常被排列成矩阵的形式，每个按键都对应着一个电路。
当用户按下某个按键时，这个按键所在的电路就会被闭合，产生一个电信号。
这个信号会被传输到计算机的主板上，然后由主板进行识别和处理。
其次，矩阵键盘的工作原理是基于键盘扫描的。
在键盘扫描过程中，计算机会通过轮流地对每行和每列的电路进行检测，以确定哪些按键被按下。
具体来说，当用户按下某个按键时，它所在的行和列的电路就会连接起来，计算机就能够通过扫描检测到这个按键的存在。
然后，一旦计算机检测到有按键被按下，它就会根据按键所在的行和列的位置来确定这个按键的具体标识。
这个标识会被转换成相应的ASCII码或者其他编码方式，然后传输到计算机的操作系统中。
操作系统会根据接收到的编码来识别用户按下的是哪个按键，并进行相应的处理，比如在屏幕上显示相应的字符或者执行相应的功能。
最后，需要注意的是，矩阵键盘的工作原理是基于按键的电路连接来实现的。
因此，它对于多个按键同时按下的情况可能会存在一定的限制。
一般来说，矩阵键盘能够支持同时按下一定数量的按键，但是如果同时按下的按键超出了它的限制，就有可能会出现按键冲突的情况，导致计算机无法准确识别用户的输入。
总的来说，矩阵键盘是一种通过按键和电路排列成矩阵来实现数据输入的计算机输入设备。
它的工作原理是基于键盘扫描和按键电路连接来实现的，能够准确地识别用户的按键输入，并将输入的数据传输到计算机进行处理。
然而，需要注意的是，矩阵键盘在处理多个按键同时按下的情况时可能会存在一定的限制，需要用户在使用时注意避免按键冲突的情况发生。
stm32矩阵键盘原理
STM32矩阵键盘原理详解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。
在STM32微控制器中，利用GPIO引脚实现矩阵键盘控制相对简单，本文将详细介绍STM32矩阵键盘的基本原理。
基本原理矩阵键盘由多个按键组成，通常采用行列式排列。
每个按键都由一个触点和一个按键外壳组成，触点一般为弹簧式结构，按下按键时触点接通，释放按键时触点断开。
矩阵键盘的连接方式矩阵键盘的每个按键都被分配一个行号和列号，通过行线和列线来连接按键和控制芯片。
STM32通过GPIO来控制行线和列线的电平，实现按键的扫描和检测。
在STM32中，行线和列线可以连接到不同的GPIO引脚上。
行线连接到输出引脚，列线连接到输入引脚。
这样，通过对行线的输出和对列线的输入，可以实现对矩阵键盘的扫描和检测。
矩阵键盘的扫描原理矩阵键盘的扫描原理可以简单描述为以下几个步骤：1.将所有行线设置为高电平，所有列线设置为输入模式。
2.逐个将行线设置为低电平，并同时检测列线引脚的电平状态。
3.如果某一列的输入引脚检测到低电平，表示该列对应的按键被按下。
4.通过行线和列线的对应关系，确定被按下的按键的行号和列号。
矩阵键盘的按键映射通过扫描后，可以得到被按下的按键的行号和列号，STM32可以根据行列号的映射关系将按键信息转化为相应的按键值。
通常，矩阵键盘的按键映射是通过二维数组来实现的。
数组的行号对应行线，列号对应列线。
数组中的元素对应按键的键值。
例如，要实现一个4x4的矩阵键盘，可以通过以下数组表示按键的映射关系：uint8_t keyMap[4][4] = {{ '1', '2', '3', 'A' },{ '4', '5', '6', 'B' },{ '7', '8', '9', 'C' },{ '*', '0', '#', 'D' }};通过行列号可以确定数组中的元素，从而得到按键的键值。
单片机课程设计—8个按键控制8个LED自动设定控制流水灯
西南石油年夜学之迟辟智美创作实习总结陈说 实习类型生产实习 实习单元 西南石油年夜学实习基地 实习起止时间 2018 年 7 月 7 日至 2018 年 7 月 16 日 指导教师刘东明、孙鉴 所在院（系） 电子科学学院 班 级电子科学与技术 15-2 学生姓名 学 号 15090124022018 年 7 月 16 日目录第 1 章 按键控制流水灯设计 1 1.1 实习目的错误!未定义书签。
1.2 实习要求错误!未定义书签。
第 2 章 电路工作原理 22.5 本章小结 6 第 3 章 C 法式设计 73.1 法式设计流程图 73.3 本章小结 9 总结及体会 10 参考文献 11 附录 12第1章 按键控制流水灯设计1.1 实习目的本次实习以 STC89C52 单片机为控制核心.通过它实现对八盏 LED 灯的亮灭进 行设定，并在设定完成之后能够依照之前的设定实现流水灯效果.外部电路为按键 控制流水灯.P0 口控制八盏灯，P1 口控制矩阵键盘，P2 口控制自力按键，法式利 用单片机内部计时器中断实现流水效果.要求流水灯能够自行设定、暂停、复位， 工作稳定，可靠性高.生产实习的主要目的是培养理论联系实际的能力，提高实际入手把持能力.本 专业的生产实习旨在广泛了解实际单片机电子产物工作的全过程，熟悉电子产物 的主要技术管理模式，并在实习的把持过程中学习掌握电子产物的焊接装置调试 的实际把持技能.巩固和加深理解所学的理论，开阔眼界，提高潜力，为培养高素 质年夜学本科人才打下需要的基础.透过学习，是理论与实际相结合，能够使学生 加深对所学知识的理解，并为后续专业课的学习带给需要的感性知识，同时直接 了解本业的生产过程和生产资料，为将来走上工作岗位带给需要的实际生产知识.1.2 实习要求1．深入学习单片机开发软件 Keil 的使用，熟悉单片机电路设计，根据实际应 用电路对法式进行调试.2．熟悉单片机硬件开发平台的应用，掌握单片机编程器、仿真器的使用，能 检查和分析软硬件故障.3．体会单片机内部资源的功能使用，以单片机开发板现有资源进行应用性设 计.掌握单片机经常使用外围器件的使用.4．对去年生产实习焊接的 51 开发板的法式有更深入的了解.第2章 电路工作原理2.1 STC89C52 单片机工作原理单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采纳超年夜规模集成电路 技术把具有数据处置能力的中央处置器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、 多种 I/O 口和中断系统、按时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽 调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个 小而完善的微型计算机系统.例如 STC89C52 单片机是通过 32 个输入输出口的高低电平变动来实现对外部 电路的控制，痛过相应的法式实现对 32 个输入输出口的控制，这就是单片机工作 的最基来源根基理.如图 2-1 所示为 STC89C52 单片机工作的最小系统电路图.图 2-1 STC89C52 最小工作系统 整个电路使用 5V 直流电源供电，其中复位电路能够使单片机复位；晶振电路 相当于单片机的心脏，为单片机提供 12MHz 的高频脉冲使单片机正常工作； MAX232 是将单片机输出的 TTL 电平转换成 PC 机能接收的 232 电平或将 PC 机输 出的 232 电平转换成单片机能接收的 TTL 电平，实现单片机与 PC 机之间的通信， 以便于下载法式.2.2 LED 工作原理LED（light-emitting diode），即发光二极管，俗称 LED 小灯，51 开发板使用 的是普通贴片发光二极管.这种二极管通常的正向导通电压是 1.8~2.2V 之间，工作 电流一般在 1~20mA 之间.其中当电流在 1~5mA 之间变动时，随着通过 LED 的电 流越来越年夜，肉眼会感觉到这个灯越来越亮，而当电流从 5~20mA 变动时，看 到的发光二极管的亮度变动不明显了.当电流超越 20mA 时，LED 就有烧坏的危险. 所以在 51 开发板的使用中需要根据相应的电流参数设计一个与 LED 串连的限流 电阻.如图 2-2 所示为单片机 I/O 口控制 LED 的电路原理图.图 2-2 单片机控制 LED 电路图 图中 PR2 为排阻，在电路中起到限流作用，防止 LED 被烧毁.因为单片机是可 以编程控制的，即 P00~P07 的高低电平也是能够控制的，所以对应的 8 个 LED 的 亮灭状态也是能够控制的，这就到达了单片机控制 LED 的目的.2.3 按键工作原理 2.3.1 自力按键工作原理自力式按键比力简单，它们各自与自力的输入线相连接，如图 2-3 所示.图 2-3 自力式按键原理图 4 条输人线接到单片机的 I/O 口上，当按健 K1 按下时，+5V 通过电阻然后再 通过按键 K1 最终进人 GND 形成一条通路，这条线路的全部电压都加到这个电阻 上，P20 这个引脚就是个低电平.当松开按健后，线路断开，就不会有电值通过， P20 和+5V 就应该是等电位，是个高电平.我们就可以通过 P20 这个 10 口的高低电 平来判断是否有按键按下.2.3.2 矩阵按键工作原理在某一个系统设计中，如果需要使用很多按键时，做成自力按键会占用年夜 量 I/O 口，因此引用了矩阵键盘的设计.如图 2-4 所示为 51 开发板上的矩阵按键电 路原理图，使用 8 个 I/O 口来实现 16 个按键.图 2-4 矩阵按键原理图 在法式设计中分别用四个 I/O 口扫描 4 行，另外 4 个扫描 4 列，确定了按键在 哪行哪列也就确定了按键的具体位置.2.4 整体电路图如图 2-5 所示为键盘控制 LED 流水灯整体电路图.图 2-5 总电路原理图2.5 本章小结本章主要介绍了单片机最小系统、LED 工作原理、按键工作原理.并从硬件电 路的设计动身，简单分析单片机控制 LED 的工作过程.理论分析基本完成，接下来 就是具体的法式设计与调试，通过具体的法式来实现相应的功能，这也是单片机 开发中最具技术含量的环节之一.第3章 C 法式设计3.1 法式设计流程图如图 3-1 所示为主法式流程图.开始 开计时器中断K1 是否按下 否是扫描矩阵键盘选 择需要点亮的 LED是K2 是否按下 否K3 是否按下 否是保管选择的数据 择需要点亮的 LED计时器中断法式选择 数据实现 LED 流水灯图 3-1 法式设计框图 主法式由 3 个自力按键控制，K1，K2 和 K3.开始从主函数执行法式语句，不 竭循环扫描按键，当 K1 按下时，进入选择状态，法式会不竭地扫描矩阵键盘，通 过矩阵键盘选择需要点亮的 LED；选择结束后按下 K2，法式会将选定后的数据送 入中断法式，中断法式根据接收的数据选泽对应的 LED 实现流水灯效果；当按下K3 后法式又会进入矩阵键盘扫描重新选择 LED.3.2 实验结果如图 3-2 所示，当按下 K1 后进入选择定状态.图 3-2 选择 LED 如图 3-2，控制矩阵键盘分别选择了第 1，6，8 盏灯. 再按下 K2 键，让选择的第 1，6，8 盏灯实现流水灯效果.如图 3-3 所示.图 3-3 流水灯 如图 3-3，按下 K2 之后，LED 由之前第 1，6，8 盏灯亮酿成第 1，2，7 盏灯 亮，实现了流水灯右移的效果. 当按下 K3 键，实验结果如图 3-4 所示.图3-4回到初始状态由图3-4可知，当按下K3键之后，法式又回到了设定LED的状态.3.3本章小结由实验结果可以看出，本次单片机课程设计已到达预期要求，电路工作稳定，满足设计要求.在整个设计过程中，法式设计与调试最为复杂，呈现过按键灯不亮，没有呈现滚动流水等现象等一系列法式问题.但最终在不竭地检查、调试之后，问题也逐渐获得解决.最终实现按键控制流水灯的效果.总结及体会本次设计通过对单片机进行编程控制，进而控制外部电路，胜利地设计了八个按键控制八盏灯亮灭实现流水灯的效果.深入了解到单片机开发软件Keil的使用，熟悉单片机电路设计，根据实际应用电路对法式进行调试.熟悉单片机硬件开发平台的应用，掌握了单片机编程器、仿真器的使用，能检查和分析软硬件故障.体会到单片机内部资源的功能使用，以单片机开发板现有资源进行应用性设计.通过这次实习使我进一步弄懂所学到的课本知识，巩固和深化对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、按时/控制、法式设计、应用开发、等基本理论知识的理解，提高单片机应用于技术的实践把持技能，掌握单片机应用系统设计、研制的方法，培养利用单片机进行科技革新、开发和立异的基天性力，为结业后从事与单片机相关的工作打下一定的基础.参考文献[1]童诗白，华成英.模拟电子技术基础(第四版)[M].北京：高等教育出书社，2006.[2]阎石.数字电子技术基础(第五版)[M].北京：高等教育出书社，2006.[3]韩建，全星慧，周围.电子技术课程设计指导[M].哈尔滨：哈尔滨工程年夜学出书社，2014.[4]黎小桃.数字电子电路分析与应用[M].北京：北京理工年夜学出书社，2014.[5]高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计[M].北京：电子工业出书社，2002.[6]陈明义.电子技术课程设计实用教程(第3版) [M]. 长沙：中南年夜学出书社，2010.[7]程春雨. 模拟电子技术实验与课程设计[M].北京：电子工业出书社，2016.[8]宋雪松，李东明，崔长胜. 手把手教你学51单片机（C语言版）[M]. 北京：清华年夜学出书社，2014.附录：#include <reg52.h>#include <intrins.h>#define KEY P1sbit k1=P2^0;sbit k2=P2^1;sbit k3=P2^2;sbit k4=P2^3;unsigned char LED=0x00,LED1=0x00;unsigned char x=0;unsigned char KeyValue;unsigned char A1=0x00,A2=0x00,A3=0x00,A4=0x00,A5=0x00,A6=0x00,A7=0x00,A8=0x00;void Delay10ms(unsigned int c);void KeyDown(); //矩阵键盘检测void kongzhil();void kongzhi2();void main(void){ TMOD=0x01; //按时器工作状态为1 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%6;EA=1; //开总中断ET0=1; //开按时器中断TR0=1; //开启按时器while(1){ int n=0;if(k1==0){Delay10ms(1);if(k1==0)n=1;}if(k3==0){Delay10ms(1);if(k3==0)n=3;}if(k4==0){Delay10ms(1);if(k4==0)n=4;}switch(n){case 1:KeyDown();break;case 3:kongzhil();break;case 4:kongzhi2();break;default:break;}}}void KeyDown(void){ int k=1;while(k){char a=0;KEY=0x0f;if(KEY!=0x0f){Delay10ms(1); //延时消抖if(KEY!=0x0f){KEY=0X0F;switch(KEY) //扫描行{case(0X07): KeyValue=0;break;case(0X0b): KeyValue=4;break;case(0X0d): KeyValue=8;break;case(0X0e): KeyValue=12;break;}KEY=0XF0;switch(KEY) //扫描列{case(0X70): KeyValue=KeyValue+3;break;case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+2;break;case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+1;break;case(0Xe0): KeyValue=KeyValue;break;}while((a<50) && (KEY!=0xf0)) //松手检测{Delay10ms(1);a++;}switch(KeyValue) //选择需要亮的灯{case(0):A1=~A1;break;case(1):A2=~A2;break;case(2):A3=~A3;break;case(3):A4=~A4;break;case(4):A5=~A5;break;case(5):A6=~A6;break;case(6):A7=~A7;break;case(7):A8=~A8;break;default:break;}}}if (A1==0xff) //保管数据(LED1=LED1|0x80);else if(A1==0x00)(LED1=LED1&0x7f);if (A2==0xff)(LED1=LED1|0x40);else if(A2==0x00)(LED1=LED1&0xbf);if (A3==0xff)(LED1=LED1|0x20);else if(A3==0x00)(LED1=LED1&0xdf);if (A4==0xff)(LED1=LED1|0x10);else if(A4==0x00)(LED1=LED1&0xef);if (A5==0xff)(LED1=LED1|0x08);else if(A5==0x00)(LED1=LED1&0xf7);if (A6==0xff)(LED1=LED1|0x04);else if(A6==0x00)(LED1=LED1&0xfb);if (A7==0xff)(LED1=LED1|0x02);else if(A7==0x00)(LED1=LED1&0xfd);if (A8==0xff)(LED1=LED1|0x01);else if(A8==0x00)(LED1=LED1&0xfe);LED=LED1;if(k2==0){Delay10ms(1);if(k2==0){k=0;LED=LED1;};};if(k4==0){Delay10ms(1);if(k4==0){k=0;kongzhi2();};};}}void kongzhil(void){int m=1;LED1=LED,LED=0x00;while(m){if(k3==0){Delay10ms(1);if(k3==0){m=0,LED=LED1;};}}}void kongzhi2(void){LED1=0x00;LED=0x00;A1=0;A2=0;A3=0;A4=0;A5=0;A6=0;A7=0;A8=0;}void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%6;x++;if(x==6) //6*50MS=300MS{x=0;P0=LED;LED = _crol_(LED,1);//if(++i==8) i=0;}}void Delay10ms(unsigned int c) {unsigned char a, b;for (;c>0;c--){for (b=38;b>0;b--){for (a=130;a>0;a--);}}}。
矩阵键盘使用合说明
while((x&0x10)!=0)
//扫描信号逐行发出
{ P1=x;
if((P1&0xf0)!=0xf0) //满足本条件说明有某一列接受行的发送的零
{y=(P1&0xf0)|0x0f;
while ((P1&0xf0)!=0xf0); //当按下的键释放后才继续往下执行
return((~x)+(~y));
case 0x12: return(1); break;
case 0x14: return(2); break;
case 0x18: return(3); break;
case 0x21: return(4); break;
case 0x22: return(5); break;
case 0x24: return(6); break;
void show(uchar n)
{
SBUF=tab[n];
while(!TI); TI=0;
//TI 需要软件清零
}
/********************************键盘去抖延时*****************************/ void delay(void)
{ uchar i; for(i=250;i>0;i--);
case(8):for(i=0;i<6;i++)show(10);show(3);break;
case(9):for(i=0;i<6;i++)show(10);show(7);break;
case(10):for(i=0;i<6;i++)show(10);show(1);show(0);break;
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。
4X4矩阵键盘及显示电路设计
4X4矩阵键盘与显示电路设计FPGA在数字系统设计中的广泛应用，影响到了生产生活的各个方面。
在FPGA 的设计开发中，VHDL语言作为一种主流的硬件描述语言，具有设计效率高，可靠性好，易读易懂等诸多优点。
作为一种功能强大的FPGA数字系统开发环境，Altera公司推出的Quar-tUSⅡ，为设计者提供了一种与结构无关的设计环境，使设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程，为使用VHDL语言进行FPGA设计提供了极大的便利。
矩阵键盘作为一种常用的数据输入设备，在各种电子设备上有着广泛的应用，通过7段数码管将按键数值进行显示也是一种常用的数据显示方式。
在设计机械式矩阵键盘控制电路时，按键防抖和按键数据的译码显示是两个重要方面。
本文在QuartusⅡ开发环境下，采用VHDL语言设计了一种按键防抖并能连续记录并显示8次按键数值的矩阵键盘与显示电路。
一、矩阵键盘与显示电路设计思路矩阵键盘与显示电路能够将机械式4×4矩阵键盘的按键值依次显示到8个7段数码管上，每次新的按键值显示在最右端的第O号数码管上，原有第0～6号数码管显示的数值整体左移到第1～7号数码管上显示，见图1。
总体而言，矩阵键盘与显示电路的设计可分为4个局部：(1)矩阵键盘的行与列的扫描控制和译码。
该设计所使用的键盘是通过将列扫描信号作为输入信号，控制行扫描信号输出，然后根据行与列的扫描结果进行译码。
(2)机械式按键的防抖设计。
由于机械式按键在按下和弹起的过程中均有5～10 ms的信号抖动时间，在信号抖动时间内无法有效判断按键值，因此按键的防抖设计是非常关键的，也是该设计的一个重点。
(3)按键数值的移位存放。
由于该设计需要在8个数码管上依次显示前后共8次按键的数值，因此对已有数据的存储和调用也是该设计的重点所在。
(4)数码管的扫描和译码显示。
由于该设计使用了8个数码管，因此需要对每个数码管进行扫描控制，并根据按键值对每个数码管进行7段数码管的译码显示。
矩阵键盘电路
知识点目录
1
矩阵键盘电路结构与工作原理
矩阵键盘的编码
矩阵式键盘按键识别
键盘的工作方式
1.矩阵键盘电路结构与工作原理
2
矩阵式键盘又称为行列式键盘。用I/O接口线组成行和列结构，键位设置在行和 列的交叉点上。如图1所示，8个I/O口实现了16个按键。
图1 矩阵键盘电路结构
1.矩阵键盘电路结构与工作原理
3
工作原理：以第一组键盘为例。设置KeyOut1输出一个低电平，相当于KeyOut1接 地，电路相当于4个独立按键电路，此时KeyIn1-KeyIn4四个输入端为高电平；当 键盘K1按下时，由于电路导通，此时KeyIn1变为低电平。同理，哪个按键按下， 相对应的输入端为低电平，单片机通过读输入端的状态，判断是否有按键按下。 对应图1四组按键，当KeyOut1输出为低电平时，KeyOut2-KeyOut4输出必须为高 电平，才能避免相互间的干扰。
2.矩阵键盘的编码
பைடு நூலகம்
4
对于矩阵式键盘，按键的位置由行号 和列号唯一确定，因此可分别对行号 和列号进行二进制编码，然后将两值 合成一个字节，高4位是行号，低4位 是列号。
3.矩阵式键盘按键识别
5
扫描法：
1） 判断有无键按下。
2） 如果有键按下，识别是哪一个键按下，键盘扫描取得闭合键的行、列值。
3） 用计算法或查表法得到键值。
4） 判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。
5） 将闭合键键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。
4.键盘的工作方式
6
（1）编程扫描方式
利用CPU在完成其它工作的空余时间，调用键盘扫描子程序来响应键盘输入 的要求。
（2）定时扫描工作方式
史上最详细矩阵键盘原理
case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12;break;
}
while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)) //检测按键松手检测
{
delay(1000);
a++;
//a 的作用是用于去抖动，重复检测 50 次//
}
}
}
}
void main()
{
LSA=0; //给一个数码管提供位选//
LSB=0; //给一个数码管提供位选//
LSC=0; //给一个数码管提供位选//
while(1)
//无限循环//
{
KeyDown();
//调用按键判断函数//
GPIO_DIG=smgduan[KeyValue]; //将按键数值赋给 P0 口，控制锁存器//
当接收到的数据低四位不全为高电平时说明有按键按下然后通过接收的数据值判断是哪一列有按键按下然后再反过来高四位输出高电平低四位输出低电平然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下这样就能够确定是哪一个按键按下了
史上最详细单片机矩阵键盘原理 广东阳西福达名苑梁智钧 20180131 一、矩阵按键扫描原理 方法一： 逐行扫描：我们可以通过高四位轮流输出低电平来对矩阵键盘进行逐行扫描，当低四位接收到的数据不全为 1 的 时候，说明有按键按下，然后通过接收到的数据是哪一位为 0 来判断是哪一个按键被按下。 方法二： 行列扫描：我们可以通过高四位全部输出低电平，低四位输出高电平。当接收到的数据，低四位不全为高电平时， 说明有按键按下，然后通过接收的数据值，判断是哪一列有按键按下，然后再反过来，高四位输出高电平，低四位输 出低电平，然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下，这样就能够确定是哪一个按键按下了。 二、原理图：
44矩阵式按键的接法
在单片机按键使用过程中，当键盘中按键数量较多时为了减少端口的占用通常将按键排列成矩阵形式如下图所示，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，到底这样做是出意何种目的呢？大家看下面电路图，单片机的整一个8位端口可以构成 4*4=16 个矩阵式按键，相比独立式按键接法多出了一倍，而且线数越多区别就越明显，假如再多加一条线就可以构成 20个按键的键盘，但是独立式按键接法只能多出1个按键。
由此可见，在需要的按键数量比较多时，采用矩阵法来连接键盘是非常合理的，矩阵式结构的键盘显然比独立式键盘复杂一些，单片机对其进行识别也要复杂一些。
确定矩阵式键盘上任何一个键被按下通常采用行扫描法。
行扫描法又称为逐行查询法它是一种最常用的多按键识别方法。
因此，我们就以行扫描法为例介绍矩阵式键盘的工作原理。
图5-4（4*4矩阵式按键的接法）首先，不断循环地给低四位独立的低电平，然后判断键盘中有无键按下。
将低位中其中一列线（P1.0～P1.3中其中一列）置低电平然后检测行线的状态（高4位，即P1.4～P1.7,由于线与关系，只要与低电平列线接通，即跳变成低电平），只要有一行的电平为低就延时一段时间以消除抖动，然后再次判断，假如依然为低电平，则表示键盘中真的有键被按下而且闭合的键位于低电平的4个按键之中任其一,若所有行线均为高电平则表示键盘中无键按下。
再其次，判断闭合键所在的具体位置。
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: 依次将列线置为低电平，即在置某一根列线为低电平时,其它列线为高电平。
同时再逐行检测各行线的电平状态；若某行为低，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。
下面图5-5是4*4矩阵式按键接法的软件算法操作流程。
下面程序按照上述算法流程去编写的，其电路如图5-6，只是在图5-5的基础上多加了P0端口的8只LED灯。
从键盘中检测到一个键值，然后将这个值写到LED数码管上显示。
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。
实验四：矩阵按键与数码管显示
switch(P2) { case(0X70): KeyValue=3;break; case(0XB0): KeyValue=2;break; case(0XD0): KeyValue=1;break; case(0XE0): KeyValue=0;break; } //测试行 P2=0X0F; switch(P2) { case(0X07): KeyValue=KeyValue+12;break; case(0X0B): KeyValue=KeyValue+8;break; case(0X0D): KeyValue=KeyValue+4;break; case(0X0E): KeyValue=KeyValue;break; } //此处是流程图中所缺少的部分请尝试理解与运用 while((a<50)&&(P2!=0x0F)) { Delay(1000); a++; } } } return KeyValue; }
图 4 数码管动态显示
实例：
B C D E F G H
RP1
RESPACK-8 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0
C2
100pF
1 1
U1 X1
19 XTAL1 CRYSTAL P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17
4×4矩阵键盘的工作原理 )
====================================================
键值显示子程序
====================================================
KEY_PLAER：
MOV A,30H ;键值数据送入A
矩阵键盘键值查找程序
键值存入30H单元
=====================================================
KEY_SCAN： ;识别键盘有无键按下子程序
MOV P1,#0F0H ;置列线为0，行线为1
这样，对于一组数码管动态扫描显示需要由两组信号来控制：一组是字段输出口输出的字形代码，用来控制显示的字形，称为段码；另一组是位输出口输出的控制信号，用来选择第几位数码管工作，称为位码。
由于各位数码管的段线并联，段码的输出对各位数码管来说都是相同的。因此，同一时刻如果各位数码管的位选线都处于选通状态的话，8位数码管将显示相同的字符。若要各位数码管能够显示出与本位相应的字符，就必须采用扫描显示方式。即在某一时刻，只让某一位的位选线处于导通状态，而其它各位的位选线处于关闭状态。同时，段线上输出相应位要显示字符的字型码。这样同一时刻，只有选通的那一位显示出字符，而其它各位则是熄灭的，如此循环下去，就可以使各位数码管显示出将要显示的字符。
图1 矩阵键盘电路
图2 按键排列
2、数码管动态扫描显示电路
在ME300B开发系统中，采用了8位数码管动态扫描显示。它将所有数码管的8个段线相应地并接在一起，并接到 AT89S51的P0口，由P0口控制字段输出。而各位数码管的共阳极由AT89S51的P2口控制Q20－Q27来实现8位数码管的位输出控制。
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.
单片机课程设计—8个按键控制8个LED自动设定控制流水灯
实用标准东北石油大学实习总结报告实习类型生产实习实习单位东北石油大学实习基地实习起止时间 2018 年 7 月 7 日至 2018 年 7 月 16 日指导教师刘东明、孙鉴所在院（系） 电子科学学院班 级 电子科学与技术 15-2学生姓名学号1509012402文案大全2018 年 7 月 16 日实用标准目录第 1 章 按键控制流水灯设计 ........................................ 1 1.1 实习目的 ................................. 错误！未定义书签。
1.2 实习要求 ................................. 错误！未定义书签。
第 2 章 电路工作原理 .............................................. 2 2.1 STC89C52 单片机工作原理 ................................... 2 2.2 LED 工作原理 .............................................. 3 2.3 按键工作原理 .............................................. 3 2.4 整体电路图 ................................................ 5 2.5 本章小结 .................................................. 6第 3 章 C 程序设计 ................................................. 7 3.1 程序设计流程图 ............................................ 7 3.2 实验结果 .................................................. 8 3.3 本章小结 .................................................. 9总结及体会 ...................................................... 10 参考文献 ........................................................ 11 附录 ............................................................ 12文案大全实用标准第1章 按键控制流水灯设计1.1 实习目的本次实习以 STC89C52 单片机为控制核心。
矩阵按键控制数码管显示
定时消抖 Case 0xee； P0口送0 段码 Case 0xed； P0口送1 段码 Case 0x77； …… P0口送F 段码
有键按下？
是
否
存储当前P2的状态1 Break P2=0X0F 结束 存储当前P2的状态2
返回（状态1|状态2）
返回0XFF
程序编写
//========================================== //函数名称： keyscan() //函数功能： 检测按键 //入口参数：无 //出口参数：cord_h|cord_1 //备注： //========================================== UINT8 keyscan(void) { INT8 cord_h=0; INT8 cord_1=0; P2=0xf0; if(P2!=0xf0) { delay_ms(10); if(P2!=0xf0) { cord_h=P2; P2=0x0f; cord_1=P2; return(cord_h|cord_1); } } return(0xff); }
在没有按键按下时,即DS2450 的输入量时0,当有丌 同的按键按下时,DS2450 的输入量丌同,微处理器就会 得到丌同的数字量,微处理器根据采集到的数字量可判断 按键情况。
单片机控制的“机电一体化产品”中按键的接口设计 科技咨询，李迚波
键盘扫描子程序一般包括以下内容：
1.判别有无键按下；
2.消除键盘机械抖动;
出线输出为全低电平，则列线中电平由高变低所在列为按
键所在列。
两步即可确定按键所在的行和列，从而识别出所按的键。
采用线反转法的矩阵式键盘
假设键3被按下。
第一步，P1.0～P1.3输出全为“0”，然后，读入 P1.4～P1.7线的状态，结果P1.4=0，而P1.5～P1.7均为 1，因此，第1行出现电平的变化，说明第1行有键按下； 第二步，让P1.4～P1.7输出全为“0”，然后，读入 P1.0～P1.3位，结果P1.0=0，而P1.1～P1.3均为1，因 此第4列出现电平的变化，说明第4列有键按下。
3X3_矩阵键盘
}
}
//中断函数
void int0_ISR(void) interrupt 0
{
if(IN0==0)
{
Delay(10);//消除抖动
if(IN0==0)
{
//行循环扫描，判定为哪行哪列被按下
Row1=0;Row2=1;Row3=1;
if(Line1==0){m=1;return;}
#include <reg51.h>
sbit IN0=P3^2;
//-----宏声明-----
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar m=1;
//声明各个端口
sbit Row1=P1^0;
sbit Row2=P1^1;
sbit Row3=P1^2;
else if(Line2==0){m=2;return;}
else if(Line3==0){m=3;return;}
Row1=1;Row2=0;Row3=1;
if(Line1==0){m=4;return;}
else if(Line2==0){m=5;return;}
else if(Line3==0){m=6;return;}
{
uint i;
while(--count != 0)
for(i = 0; i < 125; i++);
}
//主函数入口
void main()
{1;
while(1)
{
//初始化各行为低电压
Row1=0;Row2=0;Row3=0;
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矩阵按键原理图
键盘分编码键盘和非编码键盘。
键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。
而靠软件编程来识别的称为非编码键盘。
在一般嵌入式应用中，用的最多的是非编码键盘，也有用到编码键盘的。
非编码键盘又分为独立键盘和行列式（又称为矩阵式）键盘。
所谓独立式键盘，即嵌入式CPU（或称MCU）的一个GPIO口对应一个按键输入，这个输入值的高低状态就是键值。
矩阵键盘用于采集键值的GPIO是复用的，一般分为行和列采集，例如4*4矩阵键盘就只需要行列各4个按键就可以了，矩阵键盘的控制较独立键盘要复杂得多，本实验未涉及，所以对其原理不做详细介绍。
独立按键一般有2组管脚，虽然市面上我们常常看到有4个管脚的按键，但它们一般是两两导通的，这2组管脚在按键未被按下时是断开的，在按键被按下时则是导通的。
基于此原理，我们一般会把按键的一个管脚接地，另一个管脚上拉到VCC，并且也连接到GPIO。
这样，在按键未被按下时，GPIO的连接状态为上拉到VCC，则键值为1；按键被按下时，GPIO虽然还是上拉到VCC，但同时被导通的另一个管脚拉到地了，所以它的键值实际上是0。