矩阵键盘的接口与控制

STEP6： 松手检测
P3=0xf8; temp_key=P1; while(temp_key!=0xff) { temp_key=P1; }
P3.0
P3.1
“0” “0”
P3.2
“0”
等待按键抬起 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 退出扫描程序 P1.5 P1.6 P1.7
“1” “1” “1” “1” “0” “1” “1” “1” “1”
矩阵式键盘的接口与控制
结束
单片机原理及应用
矩阵式键盘的接口与控制
矩阵式键盘的广泛应用
在单片机应用系统中，通常要使用键盘完 成人机对话，实现控制命令及数据的输入。
键盘分为非编码键盘和编码键盘，由软件
完成对按键闭合状态识别的称为非编码键 盘；由专用硬件实现按键闭合状态识别的 称为编码键盘；
单片机学习板上的矩阵式键盘
4*4矩阵键盘的结构
完整程序实例
#include <reg51.h> #define uchar unsigned char
void keyscan(void); void dlms(void); uchar keyvalue=0xff; void main(void) { while(1) { keyscan(); P2=~keyvalue; } } void dlms(void) { uchar i; for(i=200;i>0;i--); }
sccode=P1; recode=temp; temp=temp<<1|0x01; } else temp=temp<<1|0x01; } if(recode==0xfe) { switch(sccode) { case 0xfe: keyvalue=0;break; case 0xfd:keyvalue=1;break; case 0xfb:keyvalue=2;break; case 0xf7:keyvalue=3;break; case 0xef:keyvalue=4;break; case 0xdf:keyvalue=5;break; case 0xbf:keyvalue=6;break; case 0x7f:keyvalue=7;break; } }
STEP1： 检测是否有键按下 void keyscan( ) 向单片机的行扫描口输出全0，检测列输出口的状态是否全为“ 1” { unsigned char temp_key; P1=0xff; P3=0xf8; temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { … P3.0 } } “0”
if(recode==0xfd) { switch(sccode) { case 0xfe: keyvalue=8;break; case 0xfd:keyvalue=9;break; case 0xfb:keyvalue=10;break; case 0xf7:keyvalue=11;break; case 0xef:keyvalue=12;break; case 0xdf:keyvalue=13;break; case 0xbf:keyvalue=14;break; case 0x7f:keyvalue=15;break; default:break; } } if(recode==0xfb) { switch(sccode) { case 0xfe:keyvalue=16;break; case 0xfd:keyvalue=17;break; case 0xfb:keyvalue=18;break; case 0xf7:keyvalue=19;break; case 0xef:keyvalue=20;break;
STEP5：将得到的行号和列号进行译码，得到键值
P3.0 ） if（recode==0xfb { switch(sccode) { P3.1 case 0xfe: keyvalue=16;break; case 0xfd:keyvalue=17;break; case 0xfb:keyvalue=18;break; P3.2 case 0xf7:keyvalue=19;break; case 0xef:keyvalue=20;break; case 0xdf:keyvalue=21;break; case 0xbf:keyvalue=22;break; case 0x7f:keyvalue=23;break; P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 default:break; } }
第0行
第1行
第2行
第3行 第0列 Fra Baidu bibliotek1列 第2列 第3列
4*4矩阵键盘的结构
第0行
“0”
第1行
第2行
第3行 第0列 第1列 第2列 第3列
4*4矩阵键盘与51单片机的接口
P1口的高四位连接键盘的列线，低四位连接键盘的行线
实验箱上的键盘
列 线 接 口 插 孔
行 线 接 口 插 孔
实验箱上的键盘原理图
void keyscan(void) { uchar i,temp,sccode; uchar recode,temp_key; P1=0xff; P3=0xf8; temp=0xfe; temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { dlms(); temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { for(i=0;i<3;i++) { P3=temp; temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) {
if（recode==0xfe） { switch(sccode) { case 0xfe: keyvalue=0;break; case 0xfd:keyvalue=1;break; case 0xfb:keyvalue=2;break; case 0xf7:keyvalue=3;break; case 0xef:keyvalue=4;break; case 0xdf:keyvalue=5;break; case 0xbf:keyvalue=6;break; case 0x7f:keyvalue=7;break; default:break; } }
STEP1：检测是否有键按下； STEP2：若有键按下，延时去抖动； 若没有键按下，退出扫描程序； STEP3：再次检测是否有键按下，若此时没有检 测到有键按下，退出扫描程序； STEP4：逐行扫描，判断按下的按键所在的行线 与列线； STEP5：将得到的行线与列线的值进行转换，得 到按下的按键所代表的键值； STEP6：松手检测；
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
STEP3：再次检测是否有键按下
P3.0
P3.1
P3.2
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
void dlms(void) { unsigned char i; for(i=200;i>0;i--); } void keyscan( ) { unsigned char temp_key; P1=0xff; P3=0xf8; temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { dlms(); temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { …… } } }
“0”
键盘与单片机的接口
3条行线连接P3口的低三位 8条列线连接P1口
键盘输入信息的处理过程
1. CPU判断是否有键按下。 2. 确定按下的是哪一个键。 3. 把此键代表的信息转换成单片机所能识 别的代码，如ASCII或其它特征码。
常用的按键识别方法有扫描法和反转法。其中扫描法比较常见。
矩阵键盘扫描法的基本过程
作业与思考
根据矩阵键盘扫描法的基本思路，完成单 片机学习板的键盘扫描程序设计。 在扫描法中，CPU的空闲时间必须扫描键 盘，否则有键按下时CPU将无法获知，但 多数时间CPU处于空扫描状态，不利于程 序的优化，因此常采用定时扫描或中断扫 描的方式，请尝试结合定时器或外部中断 来完成程序设计。
case 0xdf:keyvalue=21;break; case 0xbf:keyvalue=22;break; case 0x7f:keyvalue=23;break; default:break; } } P3=0xf8; temp_key=P1; while(temp_key!=0xff) { temp_key=P1; } } } }
STEP4：逐行扫描
P3.0
P3.1
“0” “1” “0” “1”
P3.2
“1” “0”
void keyscan( ) { uchar temp_key; uchar i，temp,recode,sccode; P1=0xff; P3=0xf8; temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { dlms(); temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { temp=0xfe; for(i=0;i<3;i++) { P3=temp; temp_key=P1; if(temp_key!=0xff) { sccode=P1; recode=temp; temp=temp<<1|0x01; } else temp=temp<<1|0x01; P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 } } “1” “1” “1” “1” “1” “1” “0” “1” “1” }
if（recode==0xfd） { switch(sccode) { case 0xfe: keyvalue=8;break; case 0xfd:keyvalue=9;break; case 0xfb:keyvalue=10;break; case 0xf7:keyvalue=11;break; case 0xef:keyvalue=12;break; case 0xdf:keyvalue=13;break; case 0xbf:keyvalue=14;break; case 0x7f:keyvalue=15;break; default:break; } }
P3.1
“0”
P3.2
“0” 若不全为1，继 续执行；否则， 退出扫描；
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
“1”
“1” “1” “0” “1” “1” “1”
“1”
STEP2： 若有键按下，延时去抖动
P3.0
P3.1
P3.2
void dlms(void) { unsigned char i; for(i=200;i>0;i--); } void keyscan( ) { 按键按下 按键是一种机械开关，其触点在闭合或断开瞬间， unsigned char temp_key; 会出现电压抖动现象，为了保证按键识别的准确 P1=0xff; P3=0xf8; 性，常采用硬件或软件两种方法进行消抖处理。 temp_key=P1; 硬件方法采用RS触发器等消抖电路；软件方法则 if(temp_key!=0xff) 是采用时间延迟（10ms），待信号稳定再判别键 { dlms(); 盘状态，若仍有按键闭合，则确认有键按下，否 前沿抖动 键稳定 后沿抖动 … … 则认为是按键的抖动。 } }