独立式键盘与矩阵键盘原理逐行扫描法与行列互换法 键盘编码器芯片74C922
电子键盘工作原理
电子键盘工作原理电子键盘是我们日常生活中常见的输入设备，广泛应用于电脑、手机、平板等电子产品中。
它的工作原理基于电流传输和信号转换，下面将详细介绍电子键盘的工作原理。
一、扫描矩阵电子键盘通常采用扫描矩阵的方式进行输入信号的传输。
它由多行多列的按键构成，每个按键都与一个行线和一个列线相交。
当按键被按下时，对应的行线和列线就会连接，形成一个电路。
二、键盘编码器为了将按键的电路连接转换成数字信号，电子键盘还需要使用键盘编码器进行信号的解析和编码。
键盘编码器是一个集成电路芯片，它能够识别按键的位置并将其转化成能够被计算机接受的数据。
三、扫描过程电子键盘的工作过程通常是通过不断地扫描来完成的。
首先，通过控制芯片给行线提供一个低电平信号，而给列线提供一个高电平信号。
然后，控制芯片逐一检测每个按键的状态。
如果某个按键被按下，行线和列线会连接起来，此时控制芯片会通过行列的位置信息编码该按键，并将其转换成数字信号。
四、按键反馈为了让用户能够感知到按键是否被有效按下，电子键盘通常会提供按键反馈机制。
最常见的按键反馈方式是采用弹性膜片开关或机械开关。
当按键被按下时，开关会发出“咔嗒”声音和一定的按压力度，给用户一种实际的反馈感。
五、数据传输当按键的状态被编码后，电子键盘通过连接到计算机或其他设备的数据线将数字信号传输到接收端。
计算机会接收到这些信号，并根据信号的编码值来识别按键的操作。
然后，计算机会对按键事件进行处理，执行相应的操作，比如在屏幕上显示相应的字符或执行特定的功能。
总结：电子键盘的工作原理涉及到扫描矩阵、键盘编码器、按键反馈以及数据传输等关键步骤。
通过扫描行线和列线的连接状态，键盘编码器将按键的位置信息转换成数字信号，最终传输到计算机或其他设备。
这样，我们通过电子键盘输入的字符或功能操作就能够被准确地识别和执行。
电子键盘的工作原理的深入了解可以帮助我们更好地理解和使用这个常见的输入设备。
矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式
来源：《AVR 单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16 华东师范大学电子系 马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对 I/O 口的占用，通常将按键排列成
矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图 9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交 点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行 或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。
图 9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成 12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个 16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩 阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的 I/O 口线。
矩阵键盘不仅在连接上比单独式按键复杂，它的按键识别方法也比单独式 按键复杂。在矩阵键盘的软件接口程序中，常使用的按键识别方法有行扫描法和 线反转法。这两种方法的基本思路是采用循环查循的方法，反复查询按键的状态， 因此会大量占用 MCU 的时间，所以较好的方式也是采用状态机的方法来设计， 尽量减少键盘查询过程对 MCU 的占用时间。
key_return = K1_1; break; case 0b00001101: key_return = K1_2; break; case 0b00001011: key_return = K1_3; break; case 0b00010110: key_return = K2_1; break; case 0b00010101: key_return = K2_2; break; case 0b00010011: key_return = K2_3; break; case 0b00100110: key_return = K3_1; break; case 0b00100101: key_return = K3_2; break; case 0b00100011: key_return = K3_3; break;
矩阵键盘的工作原理
矩阵键盘的工作原理矩阵键盘是一种常见的输入设备，它的工作原理是通过矩阵排列的按键和电路来实现输入信号的传输。
在我们日常生活中，矩阵键盘被广泛应用于计算机、手机、电子游戏机等设备中，它的工作原理对于我们了解和使用这些设备都至关重要。
矩阵键盘的工作原理主要包括按键输入、行列扫描和编码传输三个部分。
首先，当我们按下键盘上的某一个按键时，按键会闭合对应的电路，产生一个电信号。
这个电信号会被传送到键盘的控制电路中，进行处理和编码。
控制电路会根据按键的位置，将按键所在的行和列进行扫描，确定按键的具体位置。
然后，控制电路会将按键的位置信息转换成数字编码，通过数据线传输给计算机或其他设备，完成按键输入的过程。
矩阵键盘的按键排列采用了行列交叉的矩阵结构，这种结构可以大大减少按键和控制电路之间的连接线，使得键盘的布线更加简洁和紧凑。
在实际应用中，矩阵键盘的按键数量可以很大，但是由于采用了矩阵结构，所以只需要相对较少的引脚就可以完成对所有按键的扫描和编码，这样就大大降低了成本和复杂度。
值得一提的是，矩阵键盘的工作原理也决定了它的一些特点。
首先，由于采用了矩阵排列，所以在按下多个按键的情况下，可能会出现按键冲突的现象。
这是因为在矩阵键盘中，每一个按键都对应着一个唯一的行列交叉点，当同时按下多个按键时，就会出现多个交叉点闭合的情况，这就导致了按键冲突。
为了解决这个问题，矩阵键盘通常会采用一些消抖和排除冲突的算法，来确保按键输入的准确性和稳定性。
另外，矩阵键盘的工作原理也决定了它的扩展性和灵活性。
通过改变矩阵的行列排列方式，可以实现不同大小和形状的键盘设计，满足不同设备的需求。
同时，矩阵键盘的按键编码方式也可以根据实际情况进行定制，使得键盘可以适配不同的输入接口和通信协议。
总的来说，矩阵键盘的工作原理是通过矩阵排列的按键和电路来实现输入信号的传输。
它的工作原理决定了键盘的特点和应用范围，同时也为我们使用这些设备提供了便利和效率。
矩阵式键盘工作原理
矩阵式键盘工作原理矩阵式键盘通常由多个按键组成一个矩阵结构。
每个按键都与矩阵的特定位置相对应，并且每个按键都有一个唯一的标识符。
矩阵式键盘通常由行和列构成，行与列之间通过导线相连。
矩阵式键盘的工作原理基于按键的位置，并且利用行与列之间的连线来检测按键是否被按下。
当按键未被按下时，矩阵式键盘的每个按键都将断开。
当按下一些按键时，按键的金属接点会触碰到与之相对应的导线，导致行与列之间形成电连接。
这导致通过电流流过，形成一个闭合电路。
这一电路可以被接收器感应到，并识别为一些按键被按下。
典型的矩阵式键盘电路由一个控制器和一个扫描矩阵组成。
控制器对行和列的导线进行扫描，确定按键是否被按下。
扫描矩阵是键盘上每个按键的布线结构，它允许控制器独立地访问每个按键。
控制器在扫描矩阵中的每个行导线上施加高电平信号，然后依次扫描每个列导线，以检测每一行上是否有按键被按下。
当控制器检测到一个按键被按下时，它将相应的行和列组合起来，以确定按下的按键的位置。
为了准确识别按键，矩阵式键盘电路通常采用消除键盘“反弹”的技术。
按键反弹是指按键被按下后，金属接点可能会在一段时间内反弹，导致多次电连接。
为了避免这种情况，电路通常会在检测到按键按下之后，延时一段时间再次检测。
矩阵式键盘的工作原理不仅适用于小型键盘，还适用于更大的键盘布局，如标准计算机键盘。
在这种情况下，矩阵式键盘可由多个矩阵组成，每个矩阵对应一个键盘的一部分。
整个键盘上的按键被编码为多个矩阵上的位置，并通过相应的扫描和检测进行识别。
总结起来，矩阵式键盘通过行和列之间的电连接来检测按键是否被按下。
控制器和扫描矩阵的结合使用，可以实现对键盘上多个按键的检测。
通过消除按键的反弹并进行适当的延时，矩阵式键盘可以提供准确和可靠的按键输入。
这使得它成为广泛应用于各种电子设备中的一种常见输入方式。
单片机独立按键和矩阵键盘概念及原理
单片机独立按键和矩阵键盘概念及原理一、基本知识 1.按键分类与输入原理 按键按照结构原理科分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关灯;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。
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。
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，键信息输入时与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。
CPU可以采用查询或中断方式了解有无将按键输入，并检查是哪一个按键按下，将该键号送人累加器，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完成后再返回主程序。
2.按键结构与特点 微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能式把机械上的通断转换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，以便于通用数字系统的逻辑电平相容。
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定的时间触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。
其抖动过程如下图1所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5-10ms。
在触点抖动期间检测按键的通与断，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放错误的被认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。
为了克服你、按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取消抖措施。
按键较少时，可采用硬件消抖;按键较多式，采用软件消抖。
图1 按键触点机械抖动 (1)按键编码 一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。
根据键盘结构的不同，采用不同的编码。
无论有无编码，以及采用什幺编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
(2)键盘程序 一个完整的键盘控制程序应具备以下功能： a.检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施消抖。
独立式键盘与矩阵键盘原理逐行扫描法与行列互换法 键盘编码器芯片74C922
单片机原理及应用
第4 章（2）--- 键盘
独立式键盘与矩阵键盘原理 二. 逐行扫描法与行列互换法 三. 键盘编码器芯片74C922 四. 小结
2.矩阵式按键 在独立式按键结构下，如果连接 16个按键则需要占个I/O 口。因此在需要大量按键
的情况下，矩阵式按键结构比独 立式按键节约I/O口的资源
矩阵式键盘与独立式的键盘不同，
往往矩阵式按键需要行和列共同 决定按键的键值。
一.独立式按键与矩阵式键盘原理
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第4列扫描： 第4列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
逐行扫描法的 另一种写法：
第1列输出0的情况：
其余情况类似，这里省略
二. 逐行扫描法与行列互换法
行列互换法：
将两次读入的端口电平值进行 “或” 运算，则结果中只有对 应闭合键所在行、列位置的数值为0，其余皆为1。
根据预先制定的规则，利用查表法可求出代表闭合键编号的 键模值。
二. 逐行扫描法与行列互换法
三. 键盘编码器芯片74C922
各引脚功能如下： Y1—Y4为行键输入端； X1—X4为列键输入端； OSC为振荡器的外接引线端，可用 外部的输入脉冲或电容器； DA—DD为数据输出端，可与微机 直接接口;KBM为键颤屏蔽端； OE 为数据输出允许端，低电平有 效； DAV为数据输出有效，高电平有效； VCC为电源端，接3—5V； GND为接地端
矩阵键盘扫描原理
矩阵键盘扫描原理矩阵键盘是一种常见的输入设备，广泛应用于各种电子产品中，如计算机、手机、电视遥控器等。
它的原理是通过矩阵扫描技术来实现按键的检测和识别。
下面我们将详细介绍矩阵键盘的扫描原理。
首先，我们来了解一下矩阵键盘的结构。
矩阵键盘由若干行和若干列按键组成，每个按键都与一个行线和一个列线相连接。
当按下某个按键时，对应的行线和列线会发生连接，从而形成一个按键闭合的电路。
在正常情况下，行线和列线是断开的，不会导通。
为了检测按键的状态，需要通过矩阵扫描的方式来逐个检测每个按键。
扫描的原理是通过逐行逐列地扫描按键，从而确定哪些按键被按下。
具体来说，扫描的过程是这样的，首先，将所有的列线拉低，然后逐行地扫描每一行，检测每一行上的按键是否被按下。
如果某一行上有按键被按下，那么对应的列线和行线就会连接，从而形成一个闭合的电路。
通过这种方式，可以逐个检测每一个按键的状态。
在实际应用中，为了提高扫描的效率，通常会采用按键去抖技术和扫描周期的优化。
按键去抖技术是为了解决按键在按下和松开的过程中会产生抖动现象的问题，通过软件或硬件的方式来滤除抖动信号，从而确保按键状态的稳定性。
扫描周期的优化则是为了减少扫描的时间，提高系统的响应速度。
总的来说，矩阵键盘的扫描原理是通过逐行逐列地扫描按键，从而确定按键的状态。
通过合理的设计和优化，可以实现稳定、高效的按键检测和识别，从而为用户提供良好的输入体验。
总结一下，矩阵键盘扫描原理是通过逐行逐列地扫描按键，从而确定按键的状态。
通过合理的设计和优化，可以实现稳定、高效的按键检测和识别，为用户提供良好的输入体验。
希望本文能够帮助大家更好地理解矩阵键盘的工作原理。
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：
单片机矩阵式键盘连接方法及工作原理
矩阵式键盘的连接方法和工作原理什么是矩阵式键盘？当键盘中按键数量较多时，为了减少I/O 口线的占用，通常将按键排列成矩阵形式。
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。
这样做有什么好处呢？大家看下面的电路图，一个并行口可以构成4*4=16 个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别就越明显。
比如再多加一条线就可以构成20 键的键盘，而直接用端口线则只能多出一个键（9 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，识别也要复杂一些，在上图中，列线通过电阻接电源，并将行线所接的单片机4 个I/O 口作为输出端，而列线所接的I/O 口则作为输入端。
这样，当按键没有被按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下，行线输出是低电平；一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了，具体的识别及编程方法如下所述：二．矩阵式键盘的按键识别方法确定矩阵式键盘上任何一个键被按下通常采用“行扫描法”或者“行反转法”。
行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，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：1．判断键盘中有无键按下将全部行线X0-X3 置低电平，然后检测列线的状态，只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4 根行线相交叉的4 个按键之中；若所有列线均为高电平，则表示键盘中无键按下。
2．判断闭合键所在的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：依次将行线置为低电平（即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平），当确定某根行线为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态，若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。
下面给出一个具体的例子：单片机的P1 口用作键盘I/O 口，键盘的列线接到P1 口的低4 位，键盘的行线接到P1 口的高4位，也就是把列线P1.0-P1.3 分别接4 个上拉电阻到电源，把列线P1.0-P1.3 设置为输入线，行线P1.4-P1.7 设置为输出线，4 根行线和4 根列线形成16 个相交点，如上图所示。
单片机：按键
独立式按键和矩阵式按键的工作原理1.独立式按键：一键一线，各键相互独立连接图如下1.单片机P1,P2口分别接数码管控制其要显示数字。
2.按键KEYI,KET2分别接单片机P3.0,P3.1口，实现按键对数码管的控制3.按键连接是要并联一个电容，防止按键抖动。
相应的控制程序如下ORG 0000HSJMP MAINMAIN: MOV SP,#60H 由于后面的延时程序用到了寄存器R7，所以要将SP的值赋为60H,防止R7的地址被占用。
LCALL DISP 调用子程序DISP,使数码管显是00按键1的作用是计数1-----100，按下一次数码管显示数字加1LOOP: JB P3.0,NK1 判断按键1是否被按下LCALL DL 延时程序看是否为误按JB P3.0,NK1 判断按键1是否仍处于被按下状态，确定按键确实被按下,未被按下跳转到NK1JNB P3.0,$ 判断按键是否被松开，完成了一次按键INC 40H 40H单元地址加1MOV A,#100 100付给A,设置显示数字1---100CJNE A,40H,NN 判断40H单元内容与A相等为100，不想等则转移到NNMOV 40H,#0 当40H内容为100是，从新开始计数，将40H 内容赋为0NN: LCALL DISP 调用子程序DISP按键2的作用是清零.无论之前的数字是几。
NK1: JB P3.1,NK2 判断按键2是否被按下LCALL DL 延时程序看是否为误按JB P3.1,NK2 判断按键2是否仍处于被按下状态，确定按键确实被按下，未被按下则跳转到NK2JNB P3.1,$ 判断按键是否被松开，完成了一次按键MOV 40H,#0 40H内容为0LCALL DISP 调用子程序DISP实现清零NK2: SJMP LOOP 跳转到LOOP按键1被按下要显示的数字计算程序DISP: MOV DPTR,#TAB 将数表首地址送到DPTRMOV A,40H 40H内容送到AMOV B,#10 #10送到BDIV AB A的内容除B的内容，余数存到B里,商存到A 里。
4-1 矩阵键盘
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矩阵键盘的识别
键扫描就是要判断有无键按下，当扫描到有键
按下时再进行下一步处理，否则退出键盘处理程序。 独立式键盘扫描只需读取IO口状态，而矩阵式键盘 描通常有两种实现方法：逐行扫描法和线反转法。
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逐行扫描法
逐行扫描法 依次从第一至最末行线上发出低电平信号, 如果 该行线所连接的键没有按下的话, 则列线所接的端
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键盘接口的控制方式
在单片机的运行过程中，何时进行键盘扫描和处理， 可有下列三种情况： 1.查询方式：单片机通过调用键盘扫描子程序，查询
有无键按下。
2.定时扫描方式：每隔一定时间执行一次键盘扫描子 程序。 3.中断方式：每当有键闭合时才向CPU发出中断请求， 中断服务时进行键盘扫描和处理。
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闭合键的一种常用方法, 该法比行扫描速度快, 但 在硬件上要求行线与列线外接上拉电阻。 先将行线作为输出线, 列线作为输入线, 行线输出全“0”信号, 读入列 线的值, 那么在闭合键所在的列线上的值必为0；然后从列线输出全“0” 信号，再读取行线的输入值，闭合键所在的行线值必为 0。这样,当一个 设第2行第 键被按下时, 必定可读到一对唯一的行列值。再由这一对行列值可以求 4列键按下 出闭合键所在的位置。
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短按及长按
短按：轻触一次，立即弹开。软件判断完成一项功能。 长按：按住不放，持续一段时间。软件判断完成另一项功能。
矩阵键盘扫描原理
矩阵键盘扫描原理矩阵键盘是由多个按键组成的矩阵状排列的结构。
一般来说，矩阵键盘包含若干行和若干列的按键。
每个按键都有一个唯一的行列位置，行和列之间的交叉点称为键盘矩阵。
键盘矩阵中的每个按键都有一个数字或字符与之对应，这个对应关系通常是由键盘的硬件设计确定的。
在矩阵键盘中，按下按键会导致连接到该按键所在行和列的电信号发生变化。
这些变化可以通过电流或电压的改变来表示。
矩阵键盘扫描的原理就是通过检测这些电信号的变化来确定用户按下了哪个按键。
在按键检测阶段，通过扫描矩阵键盘的每一行和每一列，将每个按键的行和列连接到输入/输出端口（通常是微控制器或计算机）。
通过对每一行依次设置为高电平，然后读取每一列的电平状态，可以检测到按下的按键。
例如，假设我们要检测第一行的按键状态，我们将第一行设置为高电平，然后读取每一列的电平状态。
如果一些按键按下了，那么在对应列的输入/输出端口上会读取到低电平信号。
通过依次扫描每一行和每一列，可以确定用户按下了哪个按键。
在按键解码阶段，我们将检测到的按键行列位置与事先设定的按键值进行对比，以确定用户按下的是哪个键。
例如，如果我们检测到第一行第二列的按键被按下了，与之对应的按键值是数字“2”。
在解码阶段，我们将按键行列位置与按键值进行对比，从而确定用户按下了数字“2”。
需要注意的是，由于矩阵键盘的按键数量有限，不同的按键可能会共用同一行或同一列。
这就需要在解码阶段进行额外处理，以区分这些共用行或列上的按键。
总结起来，矩阵键盘扫描的原理是通过扫描每一行和每一列的电信号变化来检测用户按键，并通过解码将按键的行列位置与按键值进行对比，从而确定用户按下的是哪个键。
这种原理简单而高效，被广泛应用于各种输入设备中。
矩阵式键盘工作原理
矩阵式键盘工作原理
矩阵式键盘的工作原理是基于矩阵电路的设计。
该键盘由一组键开关组成，这些键开关呈现出行和列的网格状布局。
每个键开关都连接到一个行列交叉点。
在键盘上按下某个按键时，该按键对应的行列交叉点位置会发生变化。
这种变化可以通过键盘控制器或芯片中的扫描电路进行检测。
扫描电路会按顺序扫描每个行和列的交叉点，检测到键按下的时候会产生一个电信号。
当键盘的控制器检测到有按键按下时，它会将该按键的信息发送到计算机。
计算机接收到按键信息后，会根据键盘映射表将按键转换为对应的字符或功能。
这样，用户通过按下键盘上的按键，就能够输入字符或执行特定的功能。
整个矩阵式键盘的工作原理可以归纳为以下几个步骤：
1. 初始化：键盘控制器配置为扫描矩阵键盘。
2. 扫描：控制器按顺序扫描每个行和列的交叉点，检测到按键按下的时候产生一个电信号。
3. 检测：键盘控制器检测到按键按下的电信号后，将其转换为对应的按键信息。
4. 传输：键盘控制器将按键信息传输给计算机。
5. 转换：计算机根据键盘映射表将按键信息转换为对应的字符或功能。
6. 执行：计算机执行输入的字符或功能。
通过这样的工作原理，用户可以通过按下矩阵式键盘上的按键，实现对计算机的输入操作。
矩阵式键盘的工作原理
矩阵式键盘的工作原理矩阵式键盘是计算机输入设备的一种。
它采用的是一种特殊的设计，使得键盘可以有较少的针脚数，而能实现多个按键的同时响应。
它是通过使用一个矩形电路来管理所有的按键，这个电路由若干行和列组成。
当按下一个按键时，所有与这个按键同行和同列的针脚都会接通，从而达到信号传输的目的。
以下是矩阵式键盘的工作原理的详细解析：1. 键盘矩阵键盘矩阵通常由行和列构成，行和列的数量可以根据键盘上按键的数量和布局来确定。
假设有一个4行4列的键盘，那么就有4个行针脚和4个列针脚。
每个按键与一个行针脚和一个列针脚相连。
2. 扫描按键键盘的控制芯片会周期性地扫描按键的状态。
首先，它会将所有的行针脚设为低电平，然后读取列针脚的电平状态。
如果某一列的针脚为低电平，说明该列有按键按下。
3. 检测按键当某个按键按下时，与该按键同行的针脚会与行针脚相连接，与该按键同列的针脚会与列针脚相连接。
这样，控制芯片就能通过读取行针脚和列针脚的电平状态来检测到按键的按下。
4. 传输信号一旦控制芯片检测到按键按下的信号，它就会发送一个信号给计算机。
这个信号可以是键码，表示按下的是哪个按键，也可以是其他控制信号，例如功能键按下的通知。
5. 处理按键事件计算机接收到按键按下的信号后，会根据键码来执行相应的操作。
例如，在文本编辑器中，按下字母键会在屏幕上打印对应的字符。
6. 多键触发由于矩阵式键盘的设计，它可以实现多个按键的同时响应。
当多个按键按下时，它们会在矩阵电路中形成交叉点。
控制芯片通过读取行和列针脚的电平状态来检测同时按下的按键。
7. 键盘防抖在使用键盘时，有时可能会出现按键抖动的现象，即按下按键后，键盘会连续发送多个按键事件。
为了避免这种情况，键盘通常会采用抖动滤波算法，通过软件或硬件上的处理来屏蔽抖动信号，只发送一次按键事件。
总结：矩阵式键盘通过行和列的组合排布，利用矩阵电路来管理和传输按键信号。
它可以实现多个按键的同时响应，并且采用防抖技术来提高按键的稳定性。
矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式
9.3.1 矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式
来源：《AVR 单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16 华东师范大学电子系 马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对 I/O 口的占用，通常将按键排列成
矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图 9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交 点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行 或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。
图 9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成 12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个 16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩 阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的 I/O 口线。
File name
: demo_9_3.c
Chip type
: ATmega16
Program type
: Application
Clock frequency
: 4.000000 MHz
// 输出行线电平 // 必须送 2 次！！！（注 1 // 读列电平 // 没有按键，继续扫描
// 有按键，停止扫描 // 转消抖确认状态
// 再次读列电平， // 与状态 0 的相同，确认按键 // 键盘编码，返回编码值
case 0b01000110:
key_return = K4_1;
break;
它们不仅与键盘的硬件连接有关系，同时还要注意他们在程序中是如何使用的， 其值的保存等等。
51单片机学习之5独立按键和矩阵键盘
51单片机学习之5独立按键和矩阵键盘51单片机学习之5-独立按键和矩阵键盘第14集键盘的原理键盘分编码键盘（例如电脑键盘）和非编码键盘（自己用程序去识别）。
非编码键盘分：独立式非编码键盘（独立按键）、行列式非编码键盘（4*4阵列键盘）独立键盘的电路图。
因为51单片机的IO口不是双向口而是准双向口，要让IO口具备输入功能，必须将IO口置1，置1之后当按键按下时IO口的电平会被拉低，即被置0。
当检测到IO 口为0时即可判断该按键已经按下。
按键按下时会有一个抖动的过程（弹片会抖动），由于单片机检测IO口速度非常快，超过弹片抖动的频率，所以当单片机检测到IO口为0时需延时一小段时间再检测IO是否为0，如果仍为0就确认该按钮被按下。
因为IO口里面有上拉电阻，所以当松开按钮时，IO口又被拉高。
例程：#include;#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitKey=P3^4;//按键sbitLed=P1^0; //Led灯voiddelay(uintz);/********主函数********/voidmain(){while(1){if(!Key){delay(10);//消抖操作if(!Key)Led=0; //按下时Led亮elseLed=1;}}}voiddelay(uintz){uintx,y;for(x=z;x>;0;x--)for(y=110;y>;0;y--);}第15集4*4矩阵键盘上图中，1个按键占用一个IO口，如果有16个按键就占用了16个IO口。
为了减少IO口的使用，就需要用矩阵的方式连线。
如下图矩阵扫描原理从图可以看出P30、P31、P32、P33为行（低四位），P34、P35、P36、P37为列（高四位）。
假设我们按下的是S6按钮。
第一步，我们先确定列，给P3口赋值0xF0=11110000，那么P37、P36、P35、P34都被置1，P33、P32、P31、P30都被置0，当S6被按下时，由于S6按钮的一边P31为0，所以跟S6另一边相连的P35被拉低，即等于0。
独立键盘工作原理
独立键盘工作原理
独立键盘是一种不与计算机主板直接连接的外部输入设备，主要用于替换原有键盘或提供更舒适的打字体验。
它通过蓝牙或有线连接与计算机进行通信。
独立键盘工作原理可以分为以下几个方面：
1. 键盘矩阵：独立键盘内部有一个键盘矩阵，该矩阵是键盘上所有按键的布局。
它由多个行和列的导线组成。
每个按键都与矩阵中的一个交叉点相连。
2. 按键扫描：当用户按下一个按键时，键盘会扫描键盘矩阵，检测到相应的按键。
扫描过程通常从一行开始，逐列扫描，直到找到用户按下的按键。
3. 按键编码：在检测到按键后，键盘会将按键的位置编码成一个唯一的数值或代码。
这个编码通常通过USB或蓝牙进行传输给计算机。
4. 数据传输：编码的按键信息通过 USB 或蓝牙协议传输给计算机。
如果键盘使用有线连接，它会直接将编码发送到计算机的主板。
如果键盘使用蓝牙连接，它会将编码通过蓝牙无线传输给计算机。
5. 计算机处理：计算机接收到按键信息后，通过操作系统的驱动程序将编码转换为相应的字符或功能。
这样，用户按下的按键就能在计算机上产生相应的效果。
独立键盘相比于一体键盘，具有更好的灵活性和更多的功能扩展性。
它可以与不同的计算机设备兼容，也可以通过更换键帽、调配按键布局等方式进行个性化定制。
同时，通过采用不同的开关类型，独立键盘还可以提供不同的按键手感和反馈。
独立键盘和矩阵键盘-PPT
图8.2 矩阵式键盘接口
特点:电路连接复杂,但提高了 I/O口利用率,软件编程较复 杂。适用于需使用大量按键 得场合。
U1
P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17
P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07
设第2行第 4列键按下
89C51 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 11 11 11 1011 P1.5 P1.6 P1.7
+5V
101 110 110 01
行线输出 列线输入
0111 1011 1101 1110
1111 1110 1111 1111
(2)线反转法。 线反转法也就是识别闭合键得一种常用方法, 该 法比行扫描速度快, 但在硬件上要求行线与列线外 接上拉电阻。 先将行线作为输出线, 列线作为输入线, 行线输出 全“0”信号, 读入列线得值, 那么在闭合键所在得列 线上得值必为0;然后从列线输出全“0”信号,再读取 行线得输入值,闭合键所在得行线值必为 0。这样, 当一个键被按下时, 必定可读到一对唯一得行列值。 再由这一对行列值可以求出闭合键所在得位置。
独立键盘和矩阵键盘
通常,键盘有编码与非编码两种。编码键盘通过 硬件电路产生被按按键得键码与一个选通脉冲。选 通脉冲可作为CPU得中断请求信号。这种键盘使用 方便,所需程序简单,但硬件电路复杂,常不被单片机采 用。
非编码键盘按组成结构又可分为独立式键盘与 矩阵式键盘。独立式键盘得工作过程与矩阵式键盘 类似,无论就是硬件结构还就是软件设计都比较简单,。
…… else if (表达式n-1) (语句n-1;) else {语句n}
键盘扫描原理
笔记本键盘的总类：美式、英式、日本各个键盘的区别：键盘的扫描方式：逐行扫描法与线反转法现在的笔记本键盘一般都是16+8的方式，即16个pin输出，对应列；8个输入pin脚，对应行。
键盘输入与输出的结构如下：在Idel状态下，EC把16条输出线全部拉低，使能键盘扫描中断，这样当任意一个按键按下时，就会触发中断（ICU的INT11h），然后EC就开始逐列扫面，比如OUT（0，1，……，15）输出（1，1，……，1，0），（1，1，……，0，1）……（0，1，……，1，1），当数一个列扫描码，得到的行如输入信号为有一个为0的时候，这是得到的列扫描码与行扫描码就是这个键的扫面码。
比如上图按下S6的时候，列与行扫描码就分别为1101，1011。
然后通过扫描码在Scan table里面找对应的键码，传给OS，确定是哪个键。
在上面的图中，我们看到，在输入信号每个上面都有上拉电阻，这个电阻必须有除非EC的输入pin脚上面的有足够的上拉能力，否则扫描就会出现错误。
下图中，是一个正常的键盘矩阵图。
键盘上面的数字就与下面矩阵里面相同的数字对应。
普通键盘结构及工作原理键盘一般有独立式和行列式（矩阵式）两种。
当然还有其它的结构，比如交互式结构等等，不过其它的结构比较少用，在这里就不介绍了。
在中颖的单片机中，有些单片机的LCD 驱动引脚的SEGMENT 口可以共享按键扫描口，当选择为按键扫描口时，可以使用这些口来扫描按键，所以在外部电路可以连接LCD 和按键矩阵，采用分时扫描进行处理，下面也将介绍这个特殊应用的方法和注意的地方。
1、独立式键盘结构独立式键盘是指各个按键相互独立地连接到各自的单片机的I/O 口，I/O口只需要做输入口就能读到所有的按键。
独立式键盘可以使用上拉电阻也可以使用下拉电阻，基本原理是一样的。
使用上拉电阻的独立式键盘结构如图1-3 所示。
（上面这个图是有问题的，应该是行列式的键盘）图1-3 所示的是利用PB 口和PC 口共8 个I/O 口独自连接8 个按键，使用外部上拉电阻构成的独立式键盘。
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口线，那么CPU就可以通过向此
I/O口发出读指令来得到当前按键 的状态。
一.独立式按键与矩阵式键盘原理
2.矩阵式按键 在独立式按键结构下，如果连接 16个按键则需要占用16个I/O资 源，而矩阵式按键结构只需要8
个I/O 口。因此在需要大量按键
的情况下，矩阵式按键结构比独 立式按键节约I/O口的资源
矩阵式键盘与独立式的键盘不同，
往往矩阵式按键需要行和列共同 决定按键的键值。
一.独立式按键与矩阵式键盘原理
按键在闭合和断开瞬间会因弹簧开关的变形而产生电 压波动现象，其按键抖动波形如图
按键抖动会造成一次按键对应多次响应的问题，需要采 用措施消除抖动影响。单片机常用软件延时10ms的办法来 消除抖动的影响。当检测到有键按下时，先延时10ms，然 后再检测按键的状态，若仍是闭合状态，则认为真正有键按 下。当需要检测到按键释放时，也需做同样的处理。
二. 逐行扫描法与行列互换法
实例1 行列式键盘 采用矩阵原理设计的4×4行列式键盘电路原理图，要求按下任意按键后， LED显示器上显示出该按键的编号值（0-F）。（P3口高位输出、低位输入)
二. 逐行扫描法与行列互换法
一 . 逐行扫描法 定义 行线（输入检测） 和 列线 （输出）
键盘检测函数编写： 第1列扫描： 第1列输出0，其余列输出1
三. 键盘编码器芯片74C922
特征： 列Y固定、行X变化
初始状态DCBA为 低电平，当有按键 按下时候，DA输出 高电平。松开按键 DA重新输出低电平。 DCBA输出 后，状态被锁存。
三. 键盘编码器芯片74C922
电路图：
三. 键盘编码器芯片74C922
四. 小结
本讲主要讲解了 独立式键盘和 矩阵式键盘原理。重点应该掌 握 逐行扫描法 、行列互换法确定矩阵式键盘数值算法。了解 键盘解码器芯片MM74C922的原理和典型应用。
单片机原理及应用
第4 章（2）--- 键盘
独立式键盘与矩阵键盘原理 二. 逐行扫描法与行列互换法 三. 键盘编码器芯片74C922 四. 小结
一.
2
一.独立式按键与矩阵式按键原理
在单片机按键的应用系统中，分为 独立式按键 和 矩阵式按键 1.独立式按键 所谓的独立式按键就是指 按键直 接连接在I/O线上构成的单独按键， 通常一个按键需要单独占用一根
二. 逐行扫描法与行列互换法
输入情况检测：
第1行检测
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第2列扫描： 第2列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测第2行检测Fra bibliotek第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第3列扫描： 第3列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测
根据预先制定的规则，利用查表法可求出代表闭合键编号的 键模值。
二. 逐行扫描法与行列互换法
三. 键盘编码器芯片74C922
各引脚功能如下： Y1—Y4为行键输入端； X1—X4为列键输入端； OSC为振荡器的外接引线端，可用 外部的输入脉冲或电容器； DA—DD为数据输出端，可与微机 直接接口;KBM为键颤屏蔽端； OE 为数据输出允许端，低电平有 效； DAV为数据输出有效，高电平有效； VCC为电源端，接3—5V； GND为接地端
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第4列扫描： 第4列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
逐行扫描法的 另一种写法：
第1列输出0的情况：
其余情况类似，这里省略
二. 逐行扫描法与行列互换法
行列互换法：
将两次读入的端口电平值进行 “或” 运算，则结果中只有对 应闭合键所在行、列位置的数值为0，其余皆为1。