矩阵键盘
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4×4矩阵键盘
1．原理说明
一般的4*4矩阵键盘（如图1）一般要8个I/O口（如图1），对于按键较多的硬件系统来说是很浪费的I/O口，本方案仅采用4个I/O和4个普通二极管就可以轻松实现4×4矩阵键盘，方案原理与普通4*4矩阵键盘类似，下面先分析普通矩阵键盘原理，再进一步改进为本方案。
原理如下B4口为低电平，A1～A4,B1～B3为高电平，单片机不停的扫描，假若有键按下如A1与B4交叉处按下则对应的A1被拉低为低电平，可以定义此键号为1，同理以此类推B3口为低电平，其余口为高电平，交叉处按键按下可定义其按键号，将按键号存储在寄存器中，可用查表方法并通过数码管显示按键号。
对于下图（图2）用4个I/O和4个普通二极管初始化PA0.0～PA0.3 均为高电平，在这里二极管作用是当IO口为低电平时可以导通，高电平时截止。程序流程图如下
图1
图2
2．程序介绍如下
void RCC_Configuration(void);
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
}
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_1| GPIO_Pin_2| GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_PP _ OUT;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
GPIOSetBits()
{
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3);
}
单片机不停的扫描程序，（右侧四个键单独来写），由于扫描速度是很快（微妙级）的，所以有足够的时间去显示每个按键的。
当（GPIO_Pin_0==0）时表明有键按下，我们定义为0号键，
当（GPIO_Pin_1==0）时表明有键按下，我们定义为1号键，
当（GPIO_Pin2==0）时表明有键按下，我们定义为2号键，
当（GPIO_Pin_3==0）时表明有键按下，我们定义为3号键，
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)
return 0;
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1)==0)
return 1;
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)
return 2;
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
return 3;
其余按键方法不同于右侧四个按键，每个I/O口接一个二极管以保证当有高电平截止，低电平导通，即可得到每个键号。扫描程序分析如下：
当( GPIO_Pin_0==0) 时：
若(GPIOA, GPIO_Pin_1)==0)则为4键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)则为5键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)则为6键按下，
当GPIO_Pin_1==0时：
若(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)则为7键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)则为8键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)则为9键按下，
当GPIO_Pin_2==0时：
若(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)则为A（10）键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_1)==0)则为B（11）键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)则为C（12）键按下，
当GPIO_Pin_3==0时：
若(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)则为D（13）键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_1)==0)则为E（14）键按下，
若(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)则为F（15）键按下，
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1)==0)
return4；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)
return5；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
return6；
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1)==0)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)
return7；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)
return8；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
return9；
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)
return10；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1)==0)
return11；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
return12；
}
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
{
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)==0)
return13；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2)==0)
return14；
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)==0)
return15；
}
/**
****************************************************************************** * @file None
* @author None
* @version V3.5.0
* @date 2012年6月05号
* @brief Main program body
*/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void GPIOSetBits(void);