单片机实现4X4矩阵键盘控制项目

•
key_l=P2&0x0f; //读入行线值
•
return(key_h+key_l);//键盘最后组合码值
•
}
•
}
•
return(0xff); //返回该值
•
}
void delay(void) //延时函数 {
unsigned char i,j; for(i=0;i<20;i++) for(j=0;j<250;j++);
20 10
VC C5V
19 COM1 18 COM2 17 COM3 16 COM4 15 14 13 12
1
P20
S1
5
P21
S5
9
P22
S9
D
P23
S13
P24
2
S2 6
S6 A
S10 E
S14
P25
3
S3 7
S7 B
S11 E
S15
P26
4
S4 8
S8 C
S12 F
S16
P27
单片机控制矩阵键盘硬件电路原理图
C OM C OM C OM
VC C5V
C3
SS1
10uF
R1 10K
C1 30P C2 30P
P10 1
P11 2
Байду номын сангаас
P12 3
P13 4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Y1
18
11. 0592M
19
20
U1
P1. 0 P1. 1 P1. 2 P1. 3 P1. 4 P1. 5/MOSI P1. 6/MISO P1. 7/SCK RST P3. 0/RXD P3. 1/T XD P3. 2/INT 0 P3. 3/INT 1 P3. 4/T 0 P3. 5/T 1 P3. 6/WR P3. 7/RD XT AL2 XT AL1 GND
•
case 0xdd:P0=table[5];break; //显示按键码“5”
•
case 0xbd:P0=table[6];break; //显示按键码“6”
•
case 0x7d:P0=table[7];break; //显示按键码“7”
•
case 0xeb:P0=table[8];break; //显示按键码“8”
1 2 3 4 5 6
16 A 15 B 14 C 13 D 12 E 11 F 10 G 9 DP
E D DPC G
C OM4
VC C5V
U2
1 11
OC C
P10 2 P11 3 P12 4 P13 5
6 7 8 9
1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D
74HC 573
VC C GND
1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q
}
• void main()
//定义主函数
•{
• uchar key;
•
P1=0xff; //设置数码管位码端电平，显示按键上的按键码
•
while(1)
•{
•
key=keyscan(); //调用键盘扫描，
•
switch(key)
•
{
•
case 0xee:P0=table[0];break; //显示按键码“0”
13.4 项目软件程序设计
• 矩阵键盘行线P20~P23为输出线，列线 P24~P27为输入线。单片机将行线（P20~P23） 全部输出低电平，此时读入列线数据，若列线 全为高电平则没有键按下，当列线有出现低电 平时调用延时程序以此来去除按键抖动。延时 完成后再判断是否有低电平，如果此时读入列 线数据还是有低电平，则说明确实有键按下， 再来进一步确定键值。
•
case 0xdb:P0=table[9];break; //显示按键码“9”
•
case 0xbb:P0=table[10];break; //显示按键码“a”
•
case 0x7b:P0=table[11];break; //显示按键码“b”
•
case 0xe7:P0=table[12];break; //显示按键码“c”
第13章 单片机实现4*4矩阵键 盘控制项目
学习内容
• 13.1 项目需求 • 13.2 项目工作原理分析 • 13.3 项目硬件电路设计 • 13.4 项目软件程序设计 • 13.5系统调试结果总结
13.1 项目需求
• 矩阵键盘又称行列键盘，它是用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成 矩阵键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的 个数就为4*4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利 用率。
•
case 0xd7:P0=table[13];break; //显示按键码“d”
•
case 0xb7:P0=table[14];break; //显示按键码“e”
•
case 0x77:P0=table[15];break; //显示按键码“f”
•
}
•
}
•}
• void send_char(unsigned char txd) // 传送一个字符
• 项目要求：设定矩阵键盘编号，按下键盘中的某个按键，可以通过数码管看 到显示对应的键盘编号值。
（4*4）矩阵键盘实物图
13.2 项目工作原理分析
• 4*4矩阵键盘的行信号分别接P2.0—P2.3，列信号分 别接P2.4—P2.7，无按键闭合时，P2.0—P2.3与 P2.4— P2.7开路。当有键闭合时，与闭合键相连的两条I/O 口线之间短路。判断矩阵键盘有按键按下方法如下： 先让P2.0—P2.3输出低电平，监测P2.4—P2.7的状态, 如果P2.4—P2.7输出为高电平则没有按键闭合，如果 检测到P2.4—P2.7输出为低电平则表示有按键按下发 生闭合状态，以上只是说明有按键闭合，具体是哪 个按键闭合好需要进一步检测。
•
case 0xde:P0=table[1];break; //显示按键码“1”
•
case 0xbe:P0=table[2];break; //显示按键码“2”
•
case 0x7e:P0=table[3];break; //显示按键码“3”
•
case 0xed:P0=table[4];break; //显示按键码“4”
•
P2=0xf0;
//行线输出全为0
•
key_h=P2&0xf0; //读入列线值
•
if(key_h!=0xf0) //先检测有无按键按下
•
{
•
delay(); //去抖
•
if(key_h!=0xf0)
•
{
•
key_h=P2&0xf0; //读入列线值
•
P2=key_h|0x0f; //输出当前列线值
•
0x80,0x90,0x88,0x83,0xa7,0xa1,0x86,0x8e};//定义共阳数码管段码表0-F
•
uchar keyscan(void);//键盘扫描函数声明
•
void delay(void); //延时函数声明
•
uchar keyscan(void) //键盘扫描函数
•
{
•
uchar key_h,key_l;//行列值中间变量
码显示电路、数码驱动电路、矩阵键盘电 路和电源供电电路组成。
晶振 电路
复位电 路
P1
51单片机P0
P2
数码驱 动电路
数码显示电路
矩阵键 盘电路
5伏电源供电电路
单片机控制矩阵键盘电路结构图
13.3 项目硬件电路设计
• 矩阵键盘电路的行信号分别接P2.0—P2.3，列信号 分别接P2.4—P2.7，进行按键检测时，假设查询到 P25为低电平，P24 P26 P27为高电平，那么可能按 下的按键为S2 S6 S10 S14。进一步探测，先把P20 设置为低电平，P21 P22 P23为高电平，如果此时 P25一直为低电平，就是S2按键被按下。如果P25 为高电平，令其P21设为低电平，P20 P22 P23为高 电平，如果此时P25为低电平，表明S6按键被按下。 依此类推，可以确定S1-S16中哪个按键被按下。
51单片机
VC C P0. 0 P0. 1 P0. 2 P0. 3 P0. 4 P0. 5 P0. 6 P0. 7 EA/VPP PROG/ ALE PSEN A15/P2. 7 A14/P2. 6 A13/P2. 5 A12/P2. 4 A11/P2. 3 A10/P2. 2 A9/P2. 1 A8/P2. 0
• 一旦确定有按键已经稳定闭合后，接着判断为哪 一个按键闭合，采用对按键进行扫描的方式，依 次给每一条列线送低电平，其余各列都为高电平， 并检测每次扫描的行状态。每当扫描输出某一列 为低电平时，相继读入行线状态。若全为高电平， 表示为低电平的这列没有按键闭合。否则行线不 全部为高电平，表示为低电平的这列上有按键闭 合。确定闭合按键的位置后，计算出按键值，产 生按键码。
C5
10uF
0. 1uF
R2
1K
AF
B
10
11
12
7
8
9
1K
P00 1 P01 2 P02 3 P03 4 P04 5 P05 6 P06 7 P07 8
b
com f3
com a2