第一百零一节： 矩阵按键鼠标式的单击与双击。
【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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