基于状态机的矩阵键盘驱动，24楼新增“线性反转法”实现

只看该作者 · 2011-3-31 18:46

本帖最后由 XIANSir 于 2011-4-1 17:01 编辑

先秀键盘，图片上——实物通过，Proteus仿真没通过

下面是所有工程及代码及电路图及实验数据，有愿意玩的可以下下来，不过得用UV4才行：

keypad.rar (1.46 MB)

只看该作者 · 2011-3-31 18:51

本帖最后由 XIANSir 于 2011-3-31 18:52 编辑

这次编程中，再一次遇到了之前经常遇到的问题：
再次被优先级问题给折腾了个死去活来，不过还好最后通过串口打印找到了问题的所在。
问题很简单，一点就透，所以俺就不多说废话了，只是将正确的代码和错误的代码列出来：
一开始错误的代码：
#define KEY_RD() (P2 >> 4)&0x0F //读取矩阵键盘输出脚的状态
这里有很多很多代码省略.............
if(KEY_RD() == 0x0F)
｛
...........................
修改后正确的代码：
#define KEY_RD() ((P2 >> 4)&0x0F)//读取矩阵键盘输出脚的状态
这里有很多很多代码省略.............
if(KEY_RD() == 0x0F)
｛
...........................

唉，又是优先级，又是小括号:'(

只看该作者 · 2011-3-31 18:54

额，忘了，还没有“炫耀”俺的代码呢？？:lol
俺这菜鸟，好不容易才写出来这个程序，炫耀一下不过分吧;P——高手请砖下留情:handshake
/******************************************************************************************************************************************
* 文件名称: keypad.c
* 功能说明: 基于状态机的矩阵键盘的实现代码
* 作者邮箱: XIANSir@yeah.net
* 注意事项:
* 版本日期: 2011年3月31日
* 升级记录: 2010年3月31日将KEY_RD()的定义由(P2 >> 4)&0x0F 改为 ((P2 >> 4)&0x0F)
* 此修改去除了一个严重的BUG，此BUG与C语言的运算符优先级有关
*******************************************************************************************************************************************/
#include "sysconf.h"
#include "typedef.h"
#include "8052Hal.h"

#include "keypad.h"

/*矩阵键盘的输入脚接P2的低四位，输出脚接P2的高四位
* 注意：矩阵键盘的输入是MCU的输出，矩阵键盘的输出是MCU的输入*/
#define KEY_LO() P2 &= 0xF0 //矩阵键盘所有输入脚都置低
#define KEY_HI() P2 |= 0x0F       //矩阵键盘所有输入脚都置高
#define KEY_L(i) P2 &= ~(1<<i) //矩阵键盘指定输入脚  置低
#define KEY_RD() ((P2 >> 4)&0x0F)//读取矩阵键盘输出脚的状态

bit NeedScan = 0; //键盘每10ms扫描一次，扫描间隔由T0产生
s_Key S_Key = {NO_KEY,K_STAT_0}; //包含键盘所有有用信息的结构体：按键值，键盘状态

/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称: PadInit()
* 功能说明: 矩阵键盘初始化例程，配置矩阵键盘引脚并初始化间隔时钟T0
* 输入: 无
* 输出: 无
* 注意事项: 1、本矩阵键盘连接在51的P2端口上
* 2、本矩阵键盘使用了51的定时器资源T0
******************************************************************************************************************************************/
void PadInit(void)
{
P2 = 0xFF; //51引脚作为输入时必须先置高

TMOD = 0x01; //配置T0为16 bit定位时器模式
TH0 = T10ms_LO; //设置定时器溢出中断周期为10ms
TL0 = T10ms_HI;

EA = 1; //全局中断开
ET0 = 1; //允许T0中断
PT0 = 0; //T0优先级设为低
TR0 = 1; //启动T0开始计时
}

/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称: OnceKey()
* 功能说明: 进行一次键盘状态的扫描获取
* 输入: 无
* 输出: byte 扫描到的按键值
* 注意事项: 1、编码0xFF(NO_KEY)表示没有按键被按下
* 2、本函数扫描按键没有进行消抖，下面的ScanKey()函数在本函数的基础上进行了基于状态机机制的机械消抖操作
******************************************************************************************************************************************/
byte OnceKey(void)
{
ui08 i = 0;
byte key = NO_KEY;

KEY_LO();
if(KEY_RD() == 0x0F)
{
KEY_HI();
      return NO_KEY;          //没有按键按下，直接返回
}

for(i = 0;i < 4;i++)
{
      KEY_HI();
KEY_L(i);
key = KEY_RD();
switch(key)
{
case ((~1) & 0x0F):
key = 4*i + 0;
break;
case ((~2) & 0x0F):
key = 4*i + 1;
break;
case ((~4) & 0x0F):
key = 4*i + 2;
break;
case ((~8) & 0x0F):
key = 4*i + 3;
break;
default:
key = 0xFF;
}

if(key < 0x10)
{
return key;
}
}

return NO_KEY;
}

/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称: ScanKey()
* 功能说明: 矩阵键盘扫描，返回得到的代表被按键位置的码值
* 输入: 无
* 输出: byte 扫描到的按键值
* 注意事项: 编码0xFF(NO_KEY)表示没有按键被按下
******************************************************************************************************************************************/
byte ScanKey(void)
{
byte key =NO_KEY;
byte ret =NO_KEY;

if(NeedScan == 0)
{
return NO_KEY;
}
NeedScan = 0; //防止重复进入

key = OnceKey();
switch(S_Key.state)
{
case K_STAT_0:
      if(key != NO_KEY)
      {
S_Key.v_key = key;
         S_Key.state = K_STAT_1;
      }
break;
case K_STAT_1:
      if(key == S_Key.v_key)
      {
         S_Key.state = K_STAT_2;
      }
      else
      {
S_Key.v_key = NO_KEY;
         S_Key.state = K_STAT_0;
      }
break;
case K_STAT_2:
      if(key == S_Key.v_key)
      {
ret = S_Key.v_key;
         S_Key.state = K_STAT_3;
      }
      else
      {
S_Key.v_key = NO_KEY;
         S_Key.state = K_STAT_0;
      }
break;
case K_STAT_3:
      if(key == NO_KEY)
      {
S_Key.v_key = NO_KEY;
         S_Key.state = K_STAT_0;
      }
break;
default:
ret = NO_KEY;
}

return ret;
}

/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称: ParseKey()
* 功能说明: 将按键的编码值映射到更易理解的“按键上标识的字符”
* 输入: byte key 按键的编码值
* 输出: char       按键上标识的字符
* 注意事项: 这个映射需要根据自己矩阵键盘上的实际标注来修改，但是这显然很容易
******************************************************************************************************************************************/
char ParseKey(byte key)
{
char ch = '\0';

switch(key)
{
case 0x00:
ch = '1';
break;
case 0x01:
ch = '2';
break;
case 0x02:
ch = '3';
break;
case 0x03:
ch = 'A';
break;
case 0x04:
ch = '4';
break;
case 0x05:
ch = '5';
break;
case 0x06:
ch = '6';
break;
case 0x07:
ch = 'B';
break;
case 0x08:
ch = '7';
break;
case 0x09:
ch = '8';
break;
case 0x0A:
ch = '9';
break;
case 0x0B:
ch = 'C';
break;
case 0x0C:
ch = '*';
break;
case 0x0D:
ch = '0';
break;
case 0x0E:
ch = '#';
break;
case 0x0F:
ch = 'D';
break;
default:
ch = '\0';
}

return ch;
}

/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称: T0Isr
* 功能说明: 产生10ms定时器0中断，在中断中置位NeedScan来驱动矩阵键盘扫描
* 输入: 无
* 输出: 无
* 注意事项: 无
******************************************************************************************************************************************/
void T0Isr(void) interrupt 1
{
TR0 = 0;
TH0 = T10ms_LO;
TL0 = T10ms_HI+10; //9：这4条C语句执行消耗的时间
TR0 = 1;

NeedScan = 1;
}

只看该作者 · 2011-3-31 18:55

唉！怎么发上去排版就乱了呢？？真是不给力啊:sleepy:

只看该作者 · 2011-3-31 21:41

思路很容易看懂，挺好的，排版的问题，弄个CODE就好，百度一下就知道了。

只看该作者 · 2011-3-31 21:50

可以问一下用状态机编程有什么好处吗？它编程有什么特点呢？

只看该作者 · 2011-3-31 22:15

mark下

1万 · 2011-3-31 23:10

顶一下

1万 · 2011-3-31 23:39

酷一下

2万 · 2011-4-1 00:02

呵呵，还不错，就是“ui08”这变量类型很少见，如果是unsigned integer 一般是１６或３２，如果是０－２５５的无符号整型，我习惯写成uchar

只看该作者 · 2011-4-1 08:27

10# 古道热肠
呵呵，俺习惯写成uchr，因为这样和uint、void一样都是四个字母，还有ulng

只看该作者 · 2011-4-1 08:28

6# ye460398672
有限状态机！俺也不是太懂，但是好像对于比较小的任务，可以使程序更健壮！

只看该作者 · 2011-4-1 08:44

确是不错，基本满足模块化的低耦合，高内聚性。
现在只有一个键值缓冲区，实用性不大，建议LZ再做一个小的循环队列放键值。

只看该作者 · 2011-4-1 08:50

13# 思考
呵呵，大侠想的果然比俺远啊！

俺之前想的是用两个变量存储按键值，这样就能检测连击了——就像手机上键盘那样，大侠直接给升级到了键值缓冲区，这样连组合键都能检测了！

不过，俺现在没这种需求，而且还要学习DS18B20和步进电机，所以就先这样吧，等以后有需求了再实现大侠的建议。:handshake

只看该作者 · 2011-4-1 08:53

9# 程序匠人
:'(感动啊！！！这是俺在二姨家第一个酷贴啊！！！
感谢匠人前辈、匠人大侠的鼓励！

只看该作者 · 2011-4-1 10:37

2# XIANSir

我前段时间写一个小程序，也是被这个运算符的优先级问题搞得半死不活的！
也是觉得按位与"&"的优先级高于等于"=="!

只看该作者 · 2011-4-1 13:01

优先级我基本都快忘记了，所以每次必带括号

2万 · 2011-4-1 13:05

别纠结于优先级，多用括号。

只看该作者 · 2011-4-1 13:45

矩阵键盘用线性反转发也好。

只看该作者 · 2011-4-1 15:03

键盘实时性比较强，建议使用按键中断后扫描，这样还可以剩下个定时器

基于状态机的矩阵键盘驱动，24楼新增“线性反转法”实现

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