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單片機矩陣鍵盤的電路程序詳解與仿真分享給大家

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我們有如圖一的一個矩陣鍵盤電路，首先我們知道當有一個按鍵按下去之后，相應的列線和行線之間就會短路（也可以說是直接相連），因此我們做掃描程序編碼時候，一般都是讓我們的8位輸出口首先輸出0xf0或者0x0f這樣子比較有特點的一些數值，因為一旦按鍵按下之后，就能和清晰的讀取回來，并且第一次判斷是哪一行，哪一列。然后在第二次把這些行全一或者列全一的數值進行對調，再讀入之后就能進行編碼了。

圖1. 矩陣鍵盤電路
  
上述的鍵盤編碼方式是目前為止原理最簡單的方式，我也寫出了一個最簡化的程序，視頻里面也已經提到，這里不再贅述。
但是，我們仔細想一下以下的敘述方式。我第一次輸出0xf0，假設KEY2按下時，入讀的就應該是0xe0，那么假設我讓第二次輸出0x0e，試想下在讀取8這個電路的行列時候會變成什么樣子？是不是很容易得出0xde這個值？那這個0xde就是KEY2的編碼。比我之前講的方式少了好幾行代碼。因此我們在這里總結了行反轉法的基本流程：
（1）    端口輸出0xf0；
（2）    讀入，判斷是否為0xf0，如果不是表示有按鍵按下；
（3）    將讀入值的高4位和低4位交換，再輸出；
（4）    讀入端口的值，即按鍵的編碼。


仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）




單片機源程序如下:
  1. #include <reg52.h>
  2. typedef unsigned char  u8;
  3. typedef unsigned int   u16;
  4. sbit seg_sel = P1^4;
  5. sbit bit_sel = P1^5;
  6. #define DATA P0
  7. u8 code seg_tab[]={
  8.                           0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,
  9.                           0x99,0x92,0x82,0xf8,
  10.                           0x80,0x90,0x88,0x83,
  11.                           0xc6,0xa1,0x86,0x8e
  12.                          };
  13. u8 code bit_tab[]={
  14.                           0x10,0x20,0x40,0x80,
  15.                           0x01,0x02,0x04,0x08
  16.                          };
  17. void delay(u16 num)
  18. {
  19.         u16 x,y;
  20.         for(x=num; x>0; x--)
  21.                 for(y=110; y>0; y--)
  22.                 {
  23.                         ;//延時1ms
  24.                 }
  25. }
  26. void display_led(u8 which_bit, u8 which_number)
  27. {
  28.                 bit_sel = 1;//Q[7..0]=D[7..0]
  29.                 DATA = bit_tab[which_bit];
  30.                 bit_sel = 0;//BIT[7..0]=0x80
  31.                 seg_sel = 1;//Q[7..0]=D[7..0]
  32.                 DATA = seg_tab[which_number];
  33.                 seg_sel = 0;
  34.                 delay(2);        
  35. }
  36. u8 key_scan (void)
  37. {
  38.         u8 temp,temp2;
  39.         P2 = 0xf0;//讓P2輸出0xf0
  40.         temp = P2;//讀入P2的值
  41.         if (temp != 0xf0) //當P2讀入的值不等于0xf0
  42.         {
  43.                 delay(5);//延遲5ms
  44.                 temp = P2;//再讀入P2口的值
  45.                 if (temp != 0xf0)//如果P2讀入的值不等于
  46.                 {                                 //0xf0，就說明有按鍵按下
  47.                         temp2 = temp & 0xf0;//保留P2讀入值得高四位                        
  48.                         P2 = 0x0f;//再讓P2口輸出0x0f
  49.                         delay(1);
  50.                         temp = P2;//再讀入P2口的值
  51.                         temp2 |= temp;//保留此讀入值的低四位
  52.                         return temp2;
  53.                 }
  54.                 //while(P2!=0x0f);
  55.         }
  56. }
  57. u8 encode(u8 cod)
  58. {
  59.         u8 num;
  60.         switch(cod)
  61.         {
  62.                 case 0xee: num = 0;break;
  63.                 case 0xde: num = 1;break;
  64.                 case 0xbe: num = 2;break;
  65.                 case 0x7e: num = 3;break;
  66.                 case 0xed: num = 4;break;
  67.                 case 0xdd: num = 5;break;
  68.                 case 0xbd: num = 6;break;
  69.                 case 0x7d: num = 7;break;
  70.                 case 0xeb: num = 8;break;
  71.                 case 0xdb: num = 9;break;
  72.                 case 0xbb: num = 10;break;
  73.                 case 0x7b: num = 11;break;
  74.                 case 0xe7: num = 12;break;
  75.                 case 0xd7: num = 13;break;
  76.                 case 0xb7: num = 14;break;
  77.                 case 0x77: num = 15;break;
  78.                 default : break;
  79.         }
  80.         return num;
  81. }
  82. void main (void)
  83. {
  84.         u8 cod,num;
  85.         P0 = 0xff;
  86.         P1 = 0xff;//端口初始化
  87.         seg_sel = 0;//LE禁止鎖存
  88.         bit_sel = 0;
  89.         while (1)
  90.         {
  91.                 cod = key_scan();//判斷以及編碼
  92.                 num = encode(cod);//解碼程序。得出數字
  93.                 display_led(1, num);//顯示程序
  94.         }

  96. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
復制代碼



所有資料51hei提供下載:
矩陣鍵盤.rar (1.17 MB, 下載次數: 105)


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沙發
ID:442703 發表于 2018-12-9 16:21 | 只看該作者
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