第一百零一节： 矩阵按键鼠标式的单击与双击。
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【101.1 矩阵按键鼠标式的单击与双击。】
上图101.1.1 有源蜂鸣器电路
上图101.1.2 LED电路
上图101.1.3 3*3矩阵按键的电路
矩阵按键与前面章节独立按键的单击与双击的处理思路是一样的，本节讲矩阵按键的单击与双击，也算是重温之前章节讲的内容。
鼠标的左键，可以触发单击，也可以触发双击。双击的规则是这样的，两次单击，如果第1次单击与第2次单击的时间比较“短”的时候，则这两次单击就构成双击。编写这个程序的最大亮点是如何控制好第1次单击与第2次单击的时间间隔。程序例程要实现的功能是：以S1按键为例，（1）单击改变LED灯的显示状态。单击一次LED从原来“灭”的状态变成“亮”的状态，或者从原来“亮”的状态变成“灭”的状态，依次循环切换。（2）双击则蜂鸣器发出“嘀”的一声。代码如下：
#include "REG52.H"
#define KEY_VOICE_TIME 50
#define KEY_SHORT_TIME 20 //按键去抖动的“滤波”时间
#define KEY_INTERVAL_TIME 80 //连续两次单击之间的最大有效时间。因为是矩阵，80不一定是80ms
void T0_time();
void SystemInitial(void) ;
void Delay(unsigned long u32DelayTime) ;
void PeripheralInitial(void) ;
void BeepOpen(void);
void BeepClose(void);
void LedOpen(void);
void LedClose(void);
void VoiceScan(void);
void KeyScan(void);
void SingleKeyTask(void); //单击按键任务函数，放在主函数内
void DoubleKeyTask(void); //双击按键任务函数，放在主函数内
sbit P3_4=P3^4; //蜂鸣器
sbit P1_4=P1^4; //LED
sbit ROW_INPUT1=P2^2; //第1行输入口。
sbit ROW_INPUT2=P2^1; //第2行输入口。
sbit ROW_INPUT3=P2^0; //第3行输入口。
sbit COLUMN_OUTPUT1=P2^5; //第1列输出口。
sbit COLUMN_OUTPUT2=P2^4; //第2列输出口。
sbit COLUMN_OUTPUT3=P2^3; //第3列输出口。
volatile unsigned char vGu8BeepTimerFlag=0;
volatile unsigned int vGu16BeepTimerCnt=0;
unsigned char Gu8LedStatus=0; //记录LED灯的状态，0代表灭，1代表亮
volatile unsigned char vGu8SingleKeySec=0; //单击按键的触发序号
volatile unsigned char vGu8DoubleKeySec=0; //双击按键的触发序号
void main()
{
SystemInitial();
Delay(10000);
PeripheralInitial();
while(1)
{
SingleKeyTask(); //单击按键任务函数
DoubleKeyTask(); //双击按键任务函数
}
}
/* 注释一：
* 矩阵按键扫描的详细过程：
* 先输出某1列低电平，其它2列输出高电平，延时等待2ms后（等此3列输出同步稳定），
* 再分别判断3行的输入IO口， 如果发现哪一行是低电平，就说明对应的某个按键被触发。
* 依次循环切换输出的3种状态，并且分别判断输入的3行，就可以检测完9个按键。矩阵按键的
* 去抖动处理方法跟我前面讲的独立按键去抖动方法是一样的。
*/
/* 注释二：
* 双击按键扫描的详细过程：
* 第一步：平时没有按键被触发时，按键的自锁标志,去抖动延时计数器一直被清零。
* 如果之前已经有按键触发过1次单击，那么启动时间间隔计数器Su16KeyIntervalCnt1，
* 在KEY_INTERVAL_TIME这个允许的时间差范围内，如果一直没有第2次单击触发，
* 则把累加按键触发的次数Su8KeyTouchCnt1也清零，上一次累计的单击数被清零，
* 就意味着下一次新的双击必须重新开始累加两次单击数。
* 第二步：一旦有按键被按下，去抖动延时计数器开始在定时中断函数里累加，在还没累加到
* 阀值KEY_SHORT_TIME时，如果在这期间由于受外界干扰或者按键抖动，而使
* IO口突然瞬间触发成高电平，这个时候马上把延时计数器Su16KeyCnt
* 清零了,这个过程非常巧妙，非常有效地去除瞬间的杂波干扰，以后凡是用到开关感应器的时候，
* 都可以用类似这样的方法去干扰。
* 第三步：如果按键按下的时间超过了阀值KEY_SHORT_TIME，马上把自锁标志Su8KeyLock置1，
* 防止按住按键不松手后一直触发。与此同时，累加1次按键次数，如果按键次数累加有2次，
* 则认为触发双击按键，并把编号vGu8DoubleKeySec赋值。
* 第四步：等按键松开后，自锁标志Su8KeyLock及时清零解锁，为下一次自锁做准备。并且累加间隔时间，
* 防止两次按键的间隔时间太长。如果连续2次单击的间隔时间太长达到了KEY_INTERVAL_TIME
* 的长度，立即清零当前按键次数的计数器，这样意味着上一次的累加单击数无效，下一次双击
* 必须重新累加新的单击数。
*/
void KeyScan(void) //此函数放在定时中断里每1ms扫描一次
{
static unsigned char Su8KeyLock=0;
static unsigned int Su16KeyCnt=0;
static unsigned char Su8KeyStep=1;
static unsigned char Su8ColumnRecord=0; //用来切换当前列的输出
static unsigned char Su8KeyTouchCnt1; //S1按键的次数记录
static unsigned int Su16KeyIntervalCnt1; //S1按键的间隔时间计数器
switch(Su8KeyStep)
{
case 1:
if(0==Su8ColumnRecord) //按键扫描输出第一列低电平
{
COLUMN_OUTPUT1=0;
COLUMN_OUTPUT2=1;
COLUMN_OUTPUT3=1;
}
else if(1==Su8ColumnRecord) //按键扫描输出第二列低电平
{
COLUMN_OUTPUT1=1;
COLUMN_OUTPUT2=0;
COLUMN_OUTPUT3=1;
}
else //按键扫描输出第三列低电平
{
COLUMN_OUTPUT1=1;
COLUMN_OUTPUT2=1;
COLUMN_OUTPUT3=0;
}
Su16KeyCnt=0; //延时计数器清零
Su8KeyStep++; //切换到下一个运行步骤
break;
case 2: //延时等待2ms后（等此3列输出同步稳定）。不是按键的去抖动延时。
Su16KeyCnt++;
if(Su16KeyCnt>=2)
{
Su16KeyCnt=0;
Su8KeyStep++; //切换到下一个运行步骤
}
break;
case 3:
if(1==ROW_INPUT1&&1==ROW_INPUT2&&1==ROW_INPUT3)
{
Su8KeyStep=1; //如果没有按键按下，返回到第一个运行步骤重新开始扫描!!!!!!
Su8KeyLock=0; //按键自锁标志清零
Su16KeyCnt=0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙
if(Su8KeyTouchCnt1>=1) //之前已经有按键触发过一次，启动间隔时间的计数器
{
Su16KeyIntervalCnt1++; //按键间隔的时间计数器累加
if(Su16KeyIntervalCnt1>=KEY_INTERVAL_TIME) //达到最大允许的间隔时间，溢出无效
{
Su16KeyIntervalCnt1=0; //时间计数器清零
Su8KeyTouchCnt1=0; //清零按键的按下的次数，因为间隔时间溢出无效
}
}
Su8ColumnRecord++; //输出下一列
if(Su8ColumnRecord>=3)
{
Su8ColumnRecord=0; //依次输出完第3列之后，继续从第1列开始输出低电平
}
}
else if(0==Su8KeyLock) //有按键按下，且是第一次触发
{
if(0==ROW_INPUT1&&1==ROW_INPUT2&&1==ROW_INPUT3)
{
Su16KeyCnt++; //去抖动延时计数器
if(Su16KeyCnt>=KEY_SHORT_TIME)
{
Su8KeyLock=1;//自锁置1,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
if(0==Su8ColumnRecord) //第1列输出低电平
{
Su16KeyIntervalCnt1=0; //按键有效间隔的时间计数器清零
Su8KeyTouchCnt1++; //记录当前单击的次数
if(1==Su8KeyTouchCnt1) //只按了1次
{
vGu8SingleKeySec=1; //单击任务，触发1号键 对应S1键
}
else if(Su8KeyTouchCnt1>=2) //连续按了两次以上
{
Su8KeyTouchCnt1=0; //统计按键次数清零
vGu8SingleKeySec=1; //单击任务，触发1号键 对应S1键
vGu8DoubleKeySec=1; //双击任务，触发1号键 对应S1键
}
}
else if(1==Su8ColumnRecord) //第2列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=2; //触发2号键 对应S2键
}
else if(2==Su8ColumnRecord) //第3列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=3; //触发3号键 对应S3键
}
}
}
else if(1==ROW_INPUT1&&0==ROW_INPUT2&&1==ROW_INPUT3)
{
Su16KeyCnt++; //去抖动延时计数器
if(Su16KeyCnt>=KEY_SHORT_TIME)
{
Su8KeyLock=1;//自锁置1,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
if(0==Su8ColumnRecord) //第1列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=4; //触发4号键 对应S4键
}
else if(1==Su8ColumnRecord) //第2列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=5; //触发5号键 对应S5键
}
else if(2==Su8ColumnRecord) //第3列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=6; //触发6号键 对应S6键
}
}
}
else if(1==ROW_INPUT1&&1==ROW_INPUT2&&0==ROW_INPUT3)
{
Su16KeyCnt++; //去抖动延时计数器
if(Su16KeyCnt>=KEY_SHORT_TIME)
{
Su8KeyLock=1;//自锁置1,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
if(0==Su8ColumnRecord) //第1列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=7; //触发7号键 对应S7键
}
else if(1==Su8ColumnRecord) //第2列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=8; //触发8号键 对应S8键
}
else if(2==Su8ColumnRecord) //第3列输出低电平
{
vGu8SingleKeySec=9; //触发9号键 对应S9键
}
}
}
}
break;
}
}
void SingleKeyTask(void) //按键单击的任务函数，放在主函数内
{
if(0==vGu8SingleKeySec)
{
return; //按键的触发序号是0意味着无按键触发，直接退出当前函数，不执行此函数下面的代码
}
switch(vGu8SingleKeySec) //根据不同的按键触发序号执行对应的代码
{
case 1: //S1按键的单击任务
//通过Gu8LedStatus的状态切换，来反复切换LED的“灭”与“亮”的状态
if(0==Gu8LedStatus)
{
Gu8LedStatus=1; //标识并且更改当前LED灯的状态。0就变成1。
LedOpen(); //点亮LED
}
else
{
Gu8LedStatus=0; //标识并且更改当前LED灯的状态。1就变成0。
LedClose(); //关闭LED
}
vGu8SingleKeySec=0; //响应按键服务处理程序后，按键编号必须清零，避免一直触发
break;
default: //其它按键触发的单击
vGu8SingleKeySec=0; //响应按键服务处理程序后，按键编号必须清零，避免一直触发
break;
}
}
void DoubleKeyTask(void) //双击按键任务函数，放在主函数内
{
if(0==vGu8DoubleKeySec)
{
return; //按键的触发序号是0意味着无按键触发，直接退出当前函数，不执行此函数下面的代码
}
switch(vGu8DoubleKeySec) //根据不同的按键触发序号执行对应的代码
{
case 1: //S1按键的双击任务
vGu8BeepTimerFlag=0;
vGu16BeepTimerCnt=KEY_VOICE_TIME; //触发双击后，发出“嘀”一声
vGu8BeepTimerFlag=1;
vGu8DoubleKeySec=0; //响应按键服务处理程序后，按键编号必须清零，避免一致触发
break;
}
}
void T0_time() interrupt 1
{
VoiceScan();
KeyScan(); //按键识别的驱动函数
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
}
void SystemInitial(void)
{
TMOD=0x01;
TH0=0xfc;
TL0=0x66;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
void Delay(unsigned long u32DelayTime)
{
for(;u32DelayTime>0;u32DelayTime--);
}
void PeripheralInitial(void)
{
/* 注释三：
* 把LED的初始化放在PeripheralInitial而不是放在SystemInitial，是因为LED显示内容对上电
* 瞬间的要求不高。但是，如果是控制继电器，则应该把继电器的输出初始化放在SystemInitial。
*/
//根据Gu8LedStatus的值来初始化LED当前的显示状态，0代表灭，1代表亮
if(0==Gu8LedStatus)
{
LedClose(); //关闭LED
}
else
{
LedOpen(); //点亮LED
}
}
void BeepOpen(void)
{
P3_4=0;
}
void BeepClose(void)
{
P3_4=1;
}
void LedOpen(void)
{
P1_4=0;
}
void LedClose(void)
{
P1_4=1;
}
void VoiceScan(void)
{
static unsigned char Su8Lock=0;
if(1==vGu8BeepTimerFlag&&vGu16BeepTimerCnt>0)
{
if(0==Su8Lock)
{
Su8Lock=1;
BeepOpen();
}
else
{
vGu16BeepTimerCnt--;
if(0==vGu16BeepTimerCnt)
{
Su8Lock=0;
BeepClose();
}
}
}
}
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