矩阵式键盘的工作原理

矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，行线通过上拉电阻接到+5V上。当无键按下时，行线处于高电平状态；当有键按下时，行、列线将导通，此时，行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。这一点是识别矩阵按键是否被按下的关键。然而，矩阵键盘中的行线、列线和多个键相连，各按键按下与否均影响该键所在行线和列线的电平，各按键间将相互影响，因此，必须将行线、列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。

扫描法

按键按下时，与此键相连的行线与列线导通，行线在无键按下时处在高电平，显然，如果让所有的列线也处在高电平，那么，按键按下与否不会引起行线电平的变化，因此，必须使所有列线处在低电平，只有这样，当有键按下时，该键所在的行电平才会由高电平变为低电平。CPU根据行平电的变化，便能判定相应的行有键按下。8号键按下时，第2行一定为低电平，然而，第2行为低电平时，能否肯定是8号键按下呢？回答是否定的，因为9、10、11号键按下同样使第2行为低电平。为进一步确定具体键，不能使所有列线在同一时刻都处在低电平，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线均处于高电平，另一时刻，让下一列处在低电平，依次循环，这种依次轮流每次选通一列的工作方式称为键盘扫描。

线反转法

• 第1步：将列线P1.4～P1.7 作为输入线，行线P1.3～P1.0 作为输出线，并将输出线输出全为低电平，读列线状态，则列线中电平为低的是按键所在的列。

• 第2步：将行线作为输入线，列线作为输出线，并将输出线输出为低电平，读行线状态，则行线中电平为低的是按键所在的行。

• 综合第1、2两步结果，可确定按键所在的行和列，从而识别出所按下的键。

键盘的编码

1.独立式键盘按键数量少，可根据实际需要灵活编码。

2.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。

编程扫描方式

编程扫描方式是利用CPU完成其他工作的空余调用键盘扫描子程序来响应键盘输入的要求。在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入要求，直到CPU重新扫描键盘为止。

键盘扫描程序一般应包括以下内容：

（1）判别有无键按下。

（2）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。

定时扫描方式

定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例如10ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。

中断扫描方式

当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。中断扫描方式可以提高CPU工作效率。