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【蓝桥杯单片机06】矩阵键盘的基本控制

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ohy3686|  楼主 | 2018-1-28 16:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
【蓝桥杯单片机06】矩阵键盘的基本控制
广东职业技术学院  欧浩源

    掌握了独立按键的处理思路之后,也不是那么轻易的能够学会矩阵键盘的,两者的处理思路有很大的不同,不过,只要把矩阵键盘的本质思想搞清楚了,不过是4X4的还是8X8的,都能够很轻松的处理。

1、矩阵键盘的扫描思想
    与独立按键不同的是,按键的两个引脚都分别连接的单片机的I/O端口,一个作为行信号,另外一个作为列信号。我们以4X4的矩阵键盘为例,试着探讨其工作方式和扫描思路。
矩阵键盘.PNG
    在上面的矩阵键盘中,要识别出黄色按键的按下状态,应该怎么做呢?
    对与矩阵键盘,我们只能逐行扫描,然后读取列的状态信号。如果R3行输出低电平,那么黄色按键如果有按下动作的话,那读取C2列信号也应该为低电平,而该行上其他没有按下动作的按键的列信号则为高电平。因此,我们可以得到矩阵键盘的基本扫描步骤:
    <1> R1输出点电平,R2、R3、R4输出高电平,逐个读取判断列信号,如果都为高电平则R1行上没有按键按下。
    <2> R2输出点电平,R1、R3、R4输出高电平,逐个读取判断列信号。
    <3> R3输出点电平,R1、R2、R4输出高电平,发现C2列信号为低电平,那么可以判断得R3行的C2列的按键有按下动作。
    <4> R4输出点电平,R1、R3、R4输出高电平,逐个读取判断列信号。
    如此循环往复,扫描的按键的状态。
    我们知道有按键按下动作,那么又怎么知道是哪一个按键按下呢?这时,我们最好定义一个键值全局变量,给矩阵行列上的每一个的按键编一个唯一的号码。当扫描的某一行某一列的按键动作后,把对应的编号复制给键值变量,这样我们判断这个键值,就知道是那个按键有触发动作了。
    说得再多,不如一练,看题。
2、单元训练题目
05-矩阵键盘的基本操作.PNG
3、实现源码参考
#include "reg52.h"  

sfr P4   = 0xC0;        

sbit HC138_A = P2^5;        
sbit HC138_B = P2^6;        
sbit HC138_C = P2^7;        

sbit R1 = P3^0;  
sbit R2 = P3^1;
sbit R3 = P3^2;
sbit R4 = P3^3;

sbit C1 = P4^4;
sbit C2 = P4^2;
sbit C3 = P3^5;
sbit C4 = P3^4;

unsigned char keyNum = 0x10;
unsigned char code SMG_NoDot[18] =
    {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
     0x80,0x90,0x88,0x80,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,
     0xbf,0x7f};

void Delay(unsigned char t)
{
        while(t--);
}

void Init74HC138(unsigned char n)
{
        switch(n)
        {
                case 4:
                        HC138_A = 0;
                        HC138_B = 0;
                        HC138_C = 1;
                        break;
                case 5:
                        HC138_A = 1;
                        HC138_B = 0;
                        HC138_C = 1;
                        break;
                case 6:
                        HC138_A = 0;
                        HC138_B = 1;
                        HC138_C = 1;
                        break;
                case 7:
                        HC138_A = 1;
                        HC138_B = 1;
                        HC138_C = 1;
                        break;
                case 8:
                        HC138_A = 0;
                        HC138_B = 0;
                        HC138_C = 0;
                        break;
        }
}

void ShowKeyNum(unsigned char value)
{
        Init74HC138(6);
        P0 = 0x01;
        Init74HC138(7);
        P0 = value;
}

void ScanKeys()
{
        keyNum = 16;
        R1 = 0;
        R2 = R3 = R4 = 1;
        C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
        if(C1 == 0)
        {
                while(C1 == 0);
                keyNum = 0;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C2 == 0)
        {
                while(C2 == 0);
                keyNum = 1;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C3 == 0)
        {
                while(C3 == 0);
                keyNum = 2;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C4 == 0)
        {
                while(C4 == 0);
                keyNum = 3;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        
        R2 = 0;
        R1 = R3 = R4 = 1;
        C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
        if(C1 == 0)
        {
                while(C1 == 0);
                keyNum = 4;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C2 == 0)
        {
                while(C2 == 0);
                keyNum = 5;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C3 == 0)
        {
                while(C3 == 0);
                keyNum = 6;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C4 == 0)
        {
                while(C4 == 0);
                keyNum = 7;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        
        R3 = 0;
        R2 = R1 = R4 = 1;
        C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
        if(C1 == 0)
        {
                while(C1 == 0);
                keyNum = 8;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C2 == 0)
        {
                while(C2 == 0);
                keyNum = 9;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C3 == 0)
        {
                while(C3 == 0);
                keyNum = 10;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C4 == 0)
        {
                while(C4 == 0);
                keyNum = 11;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        
        R4 = 0;
        R2 = R3 = R1 = 1;
        C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
        if(C1 == 0)
        {
                while(C1 == 0);
                keyNum = 12;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C2 == 0)
        {
                while(C2 == 0);
                keyNum = 13;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C3 == 0)
        {
                while(C3 == 0);
                keyNum = 14;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
        else if(C4 == 0)
        {
                while(C4 == 0);
                keyNum = 15;
                ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
        }
}

void main()
{        
        while(1)
        {
                ScanKeys();
        }
}
评论
无漾AA 2024-3-18 14:58 回复TA
老师,您的独立按键和矩阵键盘的训练我都做了,为什么仿真的时候S7和S6按下以后会报错说Connection to Target system lost呢,我查了一下说什么功能复用的问题,但是没找到解决方案,求解答 
jjc0427 2022-6-14 18:01 回复TA
@JasonSuitao :哥们 这个问题解决了吗 
jjc0427 2022-6-14 18:01 回复TA
@smileZking :while(t--)中 t每减一 花费4.5微秒 百度一下while(t--)就知道了 
池渔 2022-5-12 23:44 回复TA
这个代码里对138那段是起什么作用呢? 
smileZking 2022-3-31 15:42 回复TA
老师 这个延时函数while(t--);是延时了多久啊 
流火灬风颜 2022-3-25 23:49 回复TA
@ykl1372733172 :低电平 
JN冲国奖 2022-1-18 21:53 回复TA
@ykl1372733172 :老师打错了,是低电平 
ykl1372733172 2022-1-15 09:47 回复TA
老师你好,这个点电平是啥意思啊? 
猪蹄炖粉条 2022-1-12 11:00 回复TA
@JasonSuitao :所以最后怎么解决的呀 
qweryuio 2021-12-5 16:00 回复TA
@vjv价格小幅 :找到解决方法了嘛 

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huwentong| | 2018-3-13 22:03 | 显示全部楼层
请问C1 C2的p4口是什么意思呢

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ohy3686|  楼主 | 2018-3-14 10:46 | 显示全部楼层
huwentong 发表于 2018-3-13 22:03
请问C1 C2的p4口是什么意思呢

现在蓝桥杯比赛使用的IAP单片机和89C52有点不同
IAP单片机没有P36和P37,换成了P42和P44
如果用89C52则不用改成P42和P44

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一个拥抱| | 2018-3-18 17:00 | 显示全部楼层
楼主,按键检测不加延时检测么

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ohy3686|  楼主 | 2018-3-18 19:33 | 显示全部楼层
一个拥抱 发表于 2018-3-18 17:00
楼主,按键检测不加延时检测么

实际应用是应该加延时的。
在这个题目中主要想说明键盘扫描原理,把去抖动省略了
大家可以把思路看得更清晰点。

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一个拥抱| | 2018-3-20 16:04 | 显示全部楼层
ohy3686 发表于 2018-3-18 19:33
实际应用是应该加延时的。
在这个题目中主要想说明键盘扫描原理,把去抖动省略了
大家可以把思路看得更清 ...

OK谢谢

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daage| | 2019-3-11 18:20 | 显示全部楼层
有错别字,应该是低电平

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yzq13246068880| | 2019-5-22 16:01 | 显示全部楼层

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200110ljh| | 2021-1-31 15:26 | 显示全部楼层
如果我案例一个数字后他显示1,后面我不进行其他操作为什么不会熄灭还是显示1

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chenjian12138| | 2021-2-21 09:21 | 显示全部楼层
楼主,请问一下,矩阵键盘第一列无法显示是怎么回事呢?我自己编的代码和楼主发的代码都试过,但第一列无法显示,第二,三,四列都可以正常显示

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LiuJN 2023-1-3 10:21 回复TA
@Draculaa :你看看你的J5跳线帽有没有放在12上边呢 
Draculaa 2022-3-1 16:08 回复TA
加一,怎么解决啊 
qwqlxq 2021-5-30 19:58 回复TA
第一列是独立按键 
yzq13246068880| | 2021-4-30 17:11 | 显示全部楼层

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tytughk| | 2022-1-18 09:31 | 显示全部楼层
chenjian12138 发表于 2021-2-21 09:21
楼主,请问一下,矩阵键盘第一列无法显示是怎么回事呢?我自己编的代码和楼主发的代码都试过,但第一列无法 ...

注意一下跳线帽接的对不对吧

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lucky悦| | 2022-4-9 22:09 | 显示全部楼层
老师 请问第一列键盘没有办法显示是怎么回事呢?复制和您的代码也出现这个问题

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22BS22| | 2022-4-10 23:05 | 显示全部楼层
chenjian12138 发表于 2021-2-21 09:21
楼主,请问一下,矩阵键盘第一列无法显示是怎么回事呢?我自己编的代码和楼主发的代码都试过,但第一列无法 ...

我也遇到这种情况了,是不是忘了跳线,就是J5模块KBD是矩阵键盘模式,BTN是独立按键,你换一下看看。

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Shinyuchan| | 2023-12-2 00:50 | 显示全部楼层
我想问一下咱们怎么优化中间那部分啊,感觉太冗余了

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个人签名:广东职业技术学院 欧浩源(ohy3686@foxmail.com)    [Zigbee技术&物联网应用] 群:168225322    [技术交流微信]:gzyohy (暗号:宝塔镇河妖)

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