第11讲义讲矩阵键盘

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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。

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。

矩阵键盘原理

矩阵键盘原理
矩阵键盘原理是近些年应用较为广泛的一种键盘技术，它具有非常优异的输入
性能，能够极大地提高输入速度，提高用户操作体验。

矩阵键盘原理指的是将若干个键位连接成一个矩形键盘，每个矩形键盘由水平行和垂直列构成。

水平行是由电路连接的水平键，而垂直列是按键的竖立部分，其中每行都连有一个独立的电阻，在按下键位时，电路会改变阻值，并通过调制解调器发出固定的频率，以此方式模拟电子设备所必须的唯一代码/电子信号。

矩阵键盘原理的优点在于它所采用的封装方式，这样可以大大减少键盘的体积，同时不需要再次拨动线缆，也可以指定键盘的安装位置，使用成本相对较低，完全可以满足用户的要求。

同时，它的可靠性也比传统的按键键盘原理更加高效，由于它可以快速响应，可以为用户提供更加及时的用户体验。

矩阵键盘原理在现在的键盘系统中得到了广泛的应用，可以用于构建多功能的
软件应用，提供快速、舒适的输入体验，这种技术在日常生活中也有多种应用，比如智能手机、家用电脑、娱乐设备等，都是利用本技术搭建起来的。

总的来说，矩阵键盘原理可以精细化地减少键盘上键位数，节约拆装空间，可
靠性更高，而且可以提供舒适的输入体验，同时可以在家用电脑、智能手机、娱乐设备等广泛应用。

矩阵键盘的应用原理

矩阵键盘的应用原理什么是矩阵键盘矩阵键盘是一种常见的输入设备，它由多行多列的按键组成，可以通过按下不同的按键来输入不同的字符和命令。

矩阵键盘通常被用于计算机、电子设备和智能家居等领域。

矩阵键盘的工作原理矩阵键盘的工作原理非常简单，它通过将按键排列成行和列的形式，并使用矩阵的方式进行扫描和识别。

下面是矩阵键盘的工作原理的步骤：1.按键排列：矩阵键盘的按键被排列成多行多列的矩阵。

每个按键都与一个特定的行和列相连。

2.按键扫描：当用户按下某个按键时，这个按键所在的行和列都会被激活。

矩阵键盘会依次扫描每一行并检测是否有按键被按下。

3.按键识别：当矩阵键盘检测到某一行被激活时，它会继续扫描该行的每一列。

如果某一列也被激活，矩阵键盘就可以确定用户按下了特定的按键。

4.字符输入：根据按键识别的结果，矩阵键盘可以将相应的字符或命令发送给计算机或其他设备进行处理。

矩阵键盘的优势矩阵键盘相比其他类型的键盘有以下优势：•节省空间：由于按键被排列成矩阵的形式，矩阵键盘相对于其他键盘类型来说更加紧凑，占用空间更少。

•便于集成：矩阵键盘可以很容易地与其他电子设备集成在一起，其扁平化的设计也使得它更容易嵌入到各种设备中。

•多功能性：通过合理的布局和设计，矩阵键盘可以实现多种功能，例如数字输入、控制命令和快捷键等。

•灵活性：矩阵键盘的按键布局可以灵活调整，适应不同的应用场景和用户需求。

矩阵键盘的应用领域矩阵键盘在各种领域都有广泛的应用，其中包括：1.计算机：矩阵键盘是计算机最常见的输入设备之一，用于输入字符、命令和快捷键等。

2.电子设备：矩阵键盘也被广泛用于电子设备，如手机、平板电脑、数字相机等，用于输入字符、控制命令和菜单导航等。

3.智能家居：矩阵键盘可以作为智能家居控制面板的一部分，用于控制灯光、温度、音响等设备。

4.工业自动化：在工业自动化领域，矩阵键盘通常被用于控制面板和操作界面，用于操作和控制各种设备和机械。

5.安防系统：矩阵键盘还可用于安防系统中的控制面板，例如安全门、门禁系统和监控设备等。

矩阵键盘完整使用说明书

为了让您能够尽快熟练的操作本机，请您仔细阅读我们为您配备内容详细的使用说明书，从中您可以获取有关产品安全注意事项、产品介绍以及产品使用方法等方面的知识。

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注：本设备在出厂前已经过严格的质量测试，符合国家电磁辐射标准。

目录第一部分键盘操作 (4)1.1 设备概述 (4)1.2 开机运行 (6)1.4 键盘注销 (6)第二部分控制监控主机 (6)2.1 选择监视器 (6)2.2 选择图像 (7)2.3 向前、向后切换图像 (7)2.4 图像保持 (7)2.5 主机自由切换 (7)2.6 主机程序切换 (8)2.7 主机同步切换 (9)2.8 主机群组切换 (10)2.9 屏幕分割控制 (10)2.10 屏幕拼接控制 (10)2.11 保存主机当前设置 (11)2.12 网络主机控制 (11)2.13 监控主机菜单设置 (11)第三部分控制摄像机 (12)3.1 选择摄像机 (12)3.2 控制摄像机方向 (12)3.3 控制摄像机镜头 (13)3.4 预置位操作 (13)3.5 图像返回 (14)3.6 自动巡视 (14)3.7 轨迹扫描 (14)3.8 区域扫描 (15)3.9 云台自动扫描 (15)3.10 操作辅助功能 (16)3.11 智能摄像机菜单设置 (16)第四部分控制报警主机 (16)4.1 选择警点 (16)4.2 防区警点设防、撤防 (16)4.3 报警应答 (17)4.4 警点状态查询 (17)4.5 报警联动开、关 (17)4.6 报警联动时间 (17)第五部分控制数字录像机 (17)5.1 选择数字录像机 (17)5.3 多画面监控 (18)5.4 图像浏览 (18)5.5 图像抓拍 (18)5.6 图像播放、暂停 (18)5.7 图像快退、快进 (18)5.8 图像段首、段末 (18)5.9 图像帧退、帧进 (18)5.10 图像录制 (19)5.11 图像停止 (19)5.12 信息显示 (19)5.13 录像机菜单设置 (19)5.14 退出控制数字录像机 (19)第六部分宏指令功能 (19)6.1 宏指令在单级系统的应用 (19)6.2 宏指令在多级系统的应用 (19)6.3 宏指令操作 (20)第七部分键盘设置 (21)7.1 通讯速率设置 (21)7.2 控制协议设置 (21)7.3 操作员设置 (22)7.4 常规设置 (22)7.5 语言选择 (24)7.6 版本信息 (24)7.7 退出 (24)第八部分键盘连接 (25)8.1 键盘与智能摄像机、解码器连接示意图 (25)8.2 键盘与监控主机连接示意图 (26)8.3 键盘与报警主机连接示意图 (27)8.4 键盘与数字录像机连接示意图 (28)安全事项 (29)主键盘控制器KEYBOARD CONTROLLER第一部分键盘操作1.1 设备概述：主键盘控制器是以操作控制安防监控主机、智能摄像机、数字录像机、报警主机为特色的操作设备。

《矩阵键盘》课件

游戏机按键通常配备震动反馈功能，提供触觉反馈，增强游戏体验的真实感。
工业控制设备
工业控制设备如自动化仪表、数控机床等也采用矩阵键盘布局。
工业控制设备的矩阵键盘通常防水、防尘，适应恶劣的工业环境。
矩阵键盘的设计使得工业控制设备能够实现快速、准确的输入控制指令。
06
矩阵键盘的未来展望
。
扫描程序
按照一定的规则逐行逐列扫描键盘，检测按键状态变化。
识别程序
根据按键电路的状态变化，判断具体哪个按键被按下，并执行相应的操作。
接口通信方式
并行通信
通过数据线将按键信号直接传输到微控制器，数据传输速度快，
但需要较多的数据线。
串行通信
通过串行数据线将按键信号传输到微控制器，数据传输速度较慢
键。
矩阵键盘的设计使得电子琴能够模拟传统钢琴的触感，提供逼真
的演奏体验。
电子琴的矩阵键盘通常配备力度感应功能，根据按下琴键的力度
来调整音符的音量和音质。
游戏机按键
游戏机按键通常采用矩阵键盘布局，以适应游戏过程中快速输入指令的需求。
矩阵键盘的设计使得游戏机按键能够实现多键同时按下，提高游戏操作的准确性和速度。
THANKS
感谢观看
03
矩阵键盘的电路设计
硬件电路设计
电源电路
为矩阵键盘提供稳定的电源，确保按键的正常工作。
按键电路
每个按键对应一个或多个行列交叉点，通过检测行和列的状态变化来确定按键的按下状态。
输出电路
将按键信号输出到微控制器或其他处理设备进行处理。
软件编程设计
初始化程序
对矩阵键盘进行初始化设置，包括设置扫描频率、去抖动时间等

矩阵键盘的键值计算及编程

P1口低四位是指：P1.3 P1.2 P1.1 P1.0
2 读取I/O口值的练习
.j
用程序控制单片机P2口工作，让高四位全高电平，低四位全低电平。即：P2=0xf0; 具体实现见操作，结果如图。
P1口高四位是指：P1.7 P1.6 P1.5 P1.4
一般都是自高到低读出一个端口各脚电平，得到8位二进制数，再将8位二进制转换成2位十六进数。
P3口值= P3.7 P3.6 P3.5 P3.4P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 =1111 1010=0xfa
2 读取I/O口值的练习
.j
当程序使P2=0x0f; 外接一个两脚开关到P2口只能让P2产生如下四个新的值： 0x0e, 0x0d,0x0b,0x07 0x0d 0x0b
找出行线值置行线所处端口位置高电平
找出列线值置列线所处端口位置高电平
行线值+列线值=键值
计算键值一般方法
3 键盘的键值
.j
先找出行线值，再找出列线值，最后绘出矩阵键盘的键值。
总结
4×4矩阵键盘的键值共有16个，计算键值时总是：
4 键盘扫描编程__线反转法
.j
/************键盘扫子描函数*******************/ char keyscan(void) //键盘扫描函数，键盘使用P2口 { char value_h,value_l; //value_h行值变量,value_l列值变量 P2=0xf0; //将行线所处位置置高电平 if((P2&0xf0)!=0xf0) //判断是否有键按下 { delay(10); //延时防抖 if((P2&0xf0)!=0xf0) //仍有键按下 { value_h=P2&0xf0; //读出P2口值给变量value_h P2=0x0f; //将列线所处位置置高电平 value_l=P2&0x0f; //读出P2口值给变量value_l return(value_l+value_h); //找到的键值返回给调用函数 } } }

矩阵键盘

FPGA学习心得——矩阵键盘1、行列式键盘概述为了减少键盘与单片机接口时所占用I/O口线的数目，在键数较多时，通常都将键盘排列成行列矩阵式，行列式键盘又叫矩阵式键盘。

用带有I/O口的线组成行列结构，按键设置在行列的交点上。

例如用2*2的行列结构可以构成4个键的键盘，4*4的行列结构可以构成有16个键的键盘。

这样，当按键数量平方增长时，I/O口线只是线性增长，这样就可以节省I/O口线。

2、行列式键盘原理教研室已有薄膜矩阵键盘，其实物图如图所示。

其电路原理图如下图所示。

由行列式键盘的原理可以知道，要正确地完成按键输入工作必须有按键扫描电路产生keydrv3~keydrv0信号。

同时还必须有按键译码电路从keydrv3~keydrv0信号和keyin3~keyin0信号中译码出按键的键值。

此外，一般还需要一个按键发生标志信号用于和其他模块接口，通知其它模块键盘上有按键动作发生，并可以从键盘模块中读取按键键值。

由于各个模块需要的时钟频率是不一样的，因此时钟产生模块就是用于产生各个模块需要的时钟信号。

因此得到键盘接口电路的结构如图2所示。

图2 键盘接口电路结构图行列式键盘电路的FPGA实现主要解决三个问题，一是如何检测是否有按键按下并防止采集到干扰信号；二是在按键闭合时如何防止抖动；三是如何判断为哪一个按键位动作，并对其进行译码。

因此，为了解决这些问题，程序中使用不同的进程分别实现键盘扫描信号的产生、键盘去抖以及键盘的译码。

3、源程序[plain]view plaincopy1.----------------------------------------------------------------------------------2.-- Company:3.-- Engineer:4.--5.-- Create Date: 08:46:57 07/31/20126.-- Design Name:7.-- Module Name: MatrixKeyboard - Behavioral8.-- Project Name:9.-- Target Devices:10.-- Tool versions:11.-- Description:12.--13.-- Dependencies:14.--15.-- Revision:16.-- Revision 0.01 - File Created17.-- Additional Comments:18.--19.----------------------------------------------------------------------------------20.library IEEE;e IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;e IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;e IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;24.25.---- Uncomment the following library declaration if instantiating26.---- any Xilinx primitives in this code.27.--library UNISIM;28.--use UNISIM.VComponents.all;29.30.entity MatrixKeyboard is31. Port ( Clk : in STD_LOGIC;32. Reset : in STD_LOGIC;33. KeyIn : in STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);34. KeyScan : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);35. LED : out STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0)36. );37.end MatrixKeyboard;38.39.architecture Behavioral of MatrixKeyboard is40.41.Signal Clk_scan : STD_LOGIC := '0';42.Signal Clk_5ms : STD_LOGIC := '0';43.Signal Clk_2ms : STD_LOGIC := '0';44.Signal Key_Scan : STD_LOGIC_VECTOR(3 downto 0);45.Signal Key_Decode : STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);46.47.Type State_Key is(st_key1,st_key2,st_key3,st_key4);48.Signal Current_Key : State_Key := st_key1;49.50.Type State_Scan is(st_scan1,st_scan2,st_scan3,st_scan4);51.Signal Current_Scan : State_Scan := st_scan1;52.53.begin54.55. Proc_Clk_5ms : process(Clk)56. variable cnt_clk : integer range 0 to 250000 := 0;57. begin58. if(rising_edge(Clk)) then59. if(cnt_clk < 125000) then60. cnt_clk := cnt_clk + 1;61. Clk_scan <= '0';62. elsif(cnt_clk < 249999) then63. cnt_clk := cnt_clk + 1;64. Clk_scan <= '1';65. else66. cnt_clk := 0;67. end if;68. Clk_5ms <= Clk_scan;69. end if;70. end process Proc_Clk_5ms;71.72. Proc_Clk_2ms : process(Clk)73. variable cnt_clk : integer range 0 to 100000 := 0;74. begin75. if(rising_edge(Clk)) then76. if(cnt_clk < 50000) then77. cnt_clk := cnt_clk + 1;78. Clk_2ms <= '0';79. elsif(cnt_clk < 99999) then80. cnt_clk := cnt_clk + 1;81. Clk_2ms <= '1';82. else83. cnt_clk := 0;84. end if;85. end if;86. end process Proc_Clk_2ms;87.88.89. Proc_Scan:process(Clk_5ms)90. begin91. if(rising_edge(Clk_5ms)) then92. case Current_Scan is93. when st_scan1 =>94. Key_Scan <= "1110";95. Current_Scan <= st_scan2;96. when st_scan2 =>97. Key_Scan <= "1101";98. Current_Scan <= st_scan3;99. when st_scan3 =>100. Key_Scan <= "1011";101. Current_Scan <= st_scan4;102. when st_scan4 =>103. Key_Scan <= "0111";104. Current_Scan <= st_scan1;105. end case;106. end if;107.108. end process Proc_Scan;109.110. KeyScan <= Key_Scan;111. Key_Decode <= Key_Scan & Keyin;112.113. Proc_Keyboard:process(Clk_2ms,Reset)114. variable cnt_btn : integer range 0 to 50000 := 0;115. begin116. if(Reset = '1') then117. LED <= x"1";118. Current_Key <= st_key1;119. elsif(falling_edge(Clk_2ms)) then120. case Current_Key is121. when st_key1 => --Check whether any keys are p ressed122. if((Keyin and "1111") = "1111") then123. Current_Key <= st_key1;124. else125. Current_Key <= st_key2;126. end if;127. when st_key2 => --keys debouncing128. if((Keyin and "1111") = "1111") then129. Current_Key <= st_key1;130. else131. case Key_Decode is132. when "11101110" => LED <= "0001";133. when "11101101" => LED <= "0010";134. when "11101011" => LED <= "0011";135. when "11100111" => LED <= "1010";136. when "11011110" => LED <= "0100";137. when "11011101" => LED <= "0101";138. when "11011011" => LED <= "0110";139. when "11010111" => LED <= "1011";140. when "10111110" => LED <= "0111";141. when "10111101" => LED <= "1000";142. when "10111011" => LED <= "1001";143. when "10110111" => LED <= "1100";144. when "01111110" => LED <= "1110";145. when "01111101" => LED <= "0000";146. when "01111011" => LED <= "1111";147. when "01110111" => LED <= "1101";when others => null;148. end case;149. end if;150. Current_Key <= st_key3;151. when st_key3 => --Check whether the pressed keys a re released152. if((Keyin and "1111") /= "1111") then153. Current_Key <= st_key3;154. else155. Current_Key <= st_key4;156. end if;157. when st_key4 => --keys debouncing158. if((Keyin and "1111") /= "1111") then159. Current_Key <= st_key3;160. else161. LED <= x"0";162. Current_Key <= st_key1;163. end if;164. end case;165. end if;166. end process Proc_Keyboard;167.168.end Behavioral;169.薄膜键盘矩阵键盘4x4 ，单片机开发配件,机械手按键。

矩阵式键盘控制数码管显示

完成实训报告十
7
谢谢观赏！
二、工作原理
当扫描开始时, 首先将P1.7列初始值设置为低电平, 即P
3
三、程序流程图 ——主程序
开始
初始化
按键查询
YES
A=FFH?
NO
调用消除抖动子程序转Leabharlann 功能处理程序AAAA 1234
结束
4
四、程序清单
独立式键盘控制灯移动程序.doc
5
五、实验板上测试
观察实验结果并记录: 按下不同按键开关，可以看到P0端口的
实训十一：矩阵式键盘控制数码管显示
功能说明：使用4*4矩阵式键盘控制第一个数码
管显示0~F。
1
一、电路图
4条列线的一端分别与单片机P1口中的P1.4、 P1.5、 P1.6. P1.7 相接，另一端通过上拉电阻接到+5V电源上，平时使列线处于高电平状态；而4条行线的一端分别与P1口中的 P1.0、 P1.1、 P1.2、 P1.3相接。16个按键设置在行、列 2 线交点上。
灯作不同方向的移动或闪烁，说明是在执行不同功能键的处理程序。按DL1键，亮灯从右向左移动按DL2键，亮灯从左向右移动按DL3键，左边4只灯与右边4只灯交替闪亮按DL4键，8个灯闪烁
6
码管显示0；作业布置按下DL2,第二个数
码管显示1；按下DL3,第三个数码管显示2；按下DL4,第四个数码管显示3 。

矩阵键盘使用说明

矩阵键盘使用说明矩阵键盘是一种特殊设计的键盘，其按键布局呈矩阵状，与传统的直排键盘有所不同。

矩阵键盘的按键分布更加紧凑，使得用户的手指在按键时的移动距离更小，可以提高打字的速度和准确性。

在本篇文章中，将介绍矩阵键盘的基本使用说明。

1.连接键盘：2.打字基本操作：和传统键盘相比，矩阵键盘的按键布局有所不同。

在开始打字之前，需要了解矩阵键盘的按键分布。

通常情况下，矩阵键盘的按键分布为4行，每行有10个按键，共40个按键。

每个按键上标有一个字母、数字或符号，用户通过按下相应的按键来输入字符。

由于按键的布局更加紧凑，用户在使用矩阵键盘时需要稍微调整手指的位置。

一般来说，用户应该将手指放置在键盘上，使得拇指位于空格键上，食指、中指和无名指分别位于第一行、第二行和第三行按键上，小指位于第四行按键上。

这样可以更加灵活地操作按键，并提高打字的速度和准确性。

当需要输入字符时，用户可以按下相应的按键，即可将字符输入到计算机中。

和传统键盘类似，用户可以通过长按Shift键来输入大写字母，并通过按下Caps Lock键来锁定大写输入模式。

此外，矩阵键盘通常还具备一些特殊功能按键，例如功能键、控制键等。

用户可以通过按下这些特殊按键来完成一些特定的操作，例如切换输入法、调节音量等。

3.高级功能：除了基本的打字功能外，矩阵键盘通常还具备一些高级功能。

例如，一些矩阵键盘支持多键触发功能，即用户可以同时按下多个按键，以实现一些复杂的操作。

例如，在游戏中，用户可以同时按下多个按键来触发组合技能。

此外，一些矩阵键盘还支持自定义按键功能。

用户可以通过软件设置，将一些按键映射为其他功能键或字符，以满足个性化的需求。

一些高端的矩阵键盘还具备背光功能。

用户可以通过调节键盘的背光亮度和颜色，以适应不同的环境需求。

4.清洁和维护：和其他键盘一样，矩阵键盘也需要定期进行清洁和维护。

由于矩阵键盘的按键间隙较小，容易积累灰尘和污垢。

用户可以使用软刷或气泡喷射器清洁键盘表面和按键间隙。

矩阵键盘介绍与使用程序

单片机外接键盘电路一、原理简介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。

在设计键盘电路与程序前，我们需要了解键盘和组成键盘的按键的一些知识。

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。

3. 按键的特点与去抖机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。

矩阵键盘电路

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

第11讲矩阵键盘

程序简洁、高效。
一般格式:
switch( 变量 )
//变量只能是整型或字符型。
{
case 变量可能值1 ：分支1语句
break;
Case 变量可能值2：分支2语句
break;
……
Case 变量可能值n：分支n语句
break;
default:最后分支语句
//default也可以省略。
}
程序先读出这个变量的值，然后在各个"case"里查找哪个值和这个变量相
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带返回值函数的定义
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带返回值函数的定义
返回值类型函数名（形式参数表）
{ 局部变量定义；函数体语句； return 返回值；
} return后面可以是常量、变量或表达式。执行到return语句时，函数即告结束，如果后面还有
等，如果相等，就算条件成立，程序执行相应的分支，直到碰上break或
Байду номын сангаас
者switch语句结束。
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位运算
在前面我们已经讲了一种位运算，就是移位，这里我们再介绍其他的位运算----位逻辑运算：先讲一下什么是逻辑运算？见下页什么是位逻辑运算？按位对变量进行逻辑运算。位逻辑运算有以下4种： ~ 按位取反 & 按位与 | 按位或 ^ 按位异或注意点：位运算不改变参与运算的变量的值，如果希望改变参与运算的变量的值，应利用相应的赋值操作！
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矩阵键盘原理

矩阵键盘原理
矩阵键盘是一种常见的电子设备输入方式，它采用了特殊的矩阵排列方式来实现按键的检测和输入功能。

矩阵键盘由一组按键（通常是按钮或开关）和一个矩阵电路组成。

按键按下时，通过矩阵电路将相应的信号发送到微控制器或其它输入设备，从而完成按键输入的操作。

矩阵键盘使用了行、列的交叉排列方式，将多个按键组织成一个矩阵状的结构。

每一行和每一列都连接到矩阵电路中的引脚。

当按键按下时，通过按下的行和列所在的引脚的连接，电流可以流过相应的按键，使得微控制器能够检测到按键按下的信号。

矩阵键盘的原理是利用了按键形成的矩阵结构的特点，通过行和列的扫描方式，实现简明高效的按键检测。

常用的实现方式是使用多路开关电路来连接按键和引脚，使得每个按键的状态可以被准确地检测到。

在矩阵键盘的工作过程中，微控制器通过逐行或逐列扫描的方式检测按键的状态。

当检测到按键按下时，微控制器会在相应的引脚上读取到低电平信号，从而确定按键被按下的位置。

矩阵键盘常用于计算机、电子设备以及各种控制系统中，它在输入效率和使用成本方面都有一定的优势。

通过合理设计矩阵的大小和按键的布局，可以满足不同应用场景的需求。

总体来说，矩阵键盘是一种可靠、经济且比较常见的输入方式。

矩阵键盘键值的计算方法

矩阵键盘键值的计算方法矩阵键盘是一种常见的输入设备，广泛应用于计算机、手机、电子器件等。

它通过将按下的键映射为一个特定的键值，实现对应用程序的输入控制。

本文将介绍矩阵键盘键值的计算方法，帮助读者了解矩阵键盘的工作原理和键值计算的方法。

一、矩阵键盘的基本原理矩阵键盘由多个行和列的按键构成，这些按键被排列成一个矩阵，行与列之间形成交叉点。

按下某个按键时，会使得对应行和列之间形成闭合电路。

矩阵键盘通过扫描行和列，检测到闭合电路，从而确定所按下的按键。

二、矩阵键盘键值计算的方法1. 扫描行和列矩阵键盘首先需要扫描行和列，以检测闭合电路。

这个过程可以通过控制行和列的输入输出来实现。

首先将所有行设置为高电平输出状态，然后逐行将其设置为低电平状态，同时检测列的输入状态。

如果某一列为低电平，则说明该行和列之间的按键闭合，即键盘检测到按键按下的动作。

2. 确定键值在检测到按键闭合后，需要进一步确定对应的键值。

这个过程需要根据键盘的布局和键盘的编码规则来实现。

一般情况下，我们可以以行列号的方式对键盘按键进行编码。

假设有N 行M 列的键盘，按下的按键位于第i 行第j 列，则键值可表示为(i-1)*M + j。

通过这种方式，我们可以根据按下的行和列号计算出对应按键的键值。

假设有一个4 行4 列的矩阵键盘，按下的按键位于第3 行第2 列。

按照上述计算方法，我们可以得到键值为(3-1)*4 + 2 = 10。

因此，按下的按键对应的键值为10。

3. 键值的应用计算出按键的键值后，我们可以将其应用于对应的应用程序中。

键值可以作为输入信号传递给应用程序，根据键值的不同，应用程序可以执行相应的操作。

例如，将键值与预先定义的按键映射表进行匹配，可以实现不同按键对应的功能，如快捷键、功能键等。

矩阵键盘键值的计算方法涉及到扫描行和列，确定键值等关键步骤。

通过扫描行和列，可以检测到按键的闭合电路；通过确定键值，可以识别所按下的按键。

这种计算方法可以广泛应用于矩阵键盘的设计和开发中，帮助我们理解矩阵键盘的工作原理和键值计算的方法，并将其应用到实际的应用程序中。

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电子键盘结构，主要由键盘矩阵、控制电路和键盘驱动器组成。

键盘矩阵是由若干个按键组成的矩阵状排列。

通常情况下，键盘的输入信号是通过行和列的交叉点来确定的。

每个按键都位于一个特定的位置，通过按下按键使行与列连接，从而形成一个通路。

控制电路负责处理键盘的输入信号。

它会扫描键盘的矩阵，检测按键的状态变化，并将按键的输入状态转化为对应的键码或信号输出。

键盘驱动器则负责将控制电路的输出信号传递给计算机或其他设备。

它将按键的键码信息进行编码，并通过某种通信协议传输给计算机，以实现对键盘输入的识别和响应。

在实际使用时，当按下某个按键时，键盘矩阵会相应地闭合对应的行和列之间的电路，从而使行与列之间的交叉点形成一个闭合的电路。

这个闭合的电路会被控制电路检测到，并输出相应的信号。

键盘驱动器接收到信号后，会进行相应的处理和传输。

计算机或其他设备通过接收到的键码信息来识别用户的输入，并根据键码信息执行相应的操作。

总的来说，矩阵键盘工作原理是通过检测按键闭合电路的状态变化，并将其转换为键码信号，实现键盘输入的识别和响应。

这种结构设计有效地减少了键盘的复杂性，提高了键盘的可靠性和可用性。

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输入设备，广泛应用于计算机、手机、电子游戏机等各种电子设备中。

其工作原理是通过一种特殊的电路设计，实现了少量的输入引脚就可以控制大量的按键，从而实现了节省成本和空间的效果。

下面我们将详细介绍矩阵键盘的工作原理。

首先，矩阵键盘由若干行和若干列的按键组成，每个按键的交叉点处都连接有一个开关。

当按下某个按键时，该按键所在的行和列就会发生短路，从而改变了对应的电路状态。

接下来，通过扫描电路逐行或逐列地扫描按键状态，以确定哪些按键被按下。

这样就可以通过少量的引脚来控制大量的按键，实现了矩阵键盘的工作原理。

其次，矩阵键盘的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。

假设一个4x4的矩阵键盘，共有16个按键，分为4行和4列。

通过扫描电路逐行扫描按键状态，可以确定哪些按键被按下。

比如，当按下第一行的第二个按键时，该按键所在的第一行和第二列就会发生短路，通过扫描电路可以检测到这一变化，从而确定了该按键被按下。

通过这种方式，可以通过4行和4列的引脚来控制16个按键，实现了矩阵键盘的工作原理。

最后，矩阵键盘的工作原理还可以通过电路图来进一步说明。

在矩阵键盘的电路图中，每个按键都连接在特定的行和列上，通过扫描电路逐行或逐列地扫描按键状态，可以确定哪些按键被按下。

这样就可以实现通过少量的引脚来控制大量的按键，从而节省了成本和空间。

总之，矩阵键盘通过特殊的电路设计，实现了少量的输入引脚就可以控制大量的按键，从而节省了成本和空间。

通过扫描电路逐行或逐列地扫描按键状态，可以确定哪些按键被按下，从而实现了矩阵键盘的工作原理。

希望本文能够帮助大家更好地理解矩阵键盘的工作原理。

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}

矩阵键盘原理

距阵键盘矩阵键盘是单片机编程中所使用的键盘.1.矩阵式键盘的结构与工作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。

这样，一个端口（如P1口）就可以构成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键（9键）。

由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。

这样，当按键没有按下时，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。

2、矩阵式键盘的按键识别方法确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。

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，如上图所示键盘，介绍过程如下。

1、判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3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。

在确定某根行线位置为低电平后，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：图仍如上所示。

8031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。