I51开发板第十九讲 矩阵键盘

矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组，I51开发板上的矩阵键盘，实物图如下图所示：

在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P0口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输入端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。

那么什么是行列扫描法呢？

行扫描法：行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图所示键盘，介绍过程如下：

1、先第一行输出0，检查列线是否非全高；

2、否则第二行输出0，检查列线是否非全高；

3、否则第三行输出0，检查列线是否非全高；

4、如果某行输出0时，查到列线非全高，则该行有按键按下；

5、根据第几行线输出0与第几列线读入为0，即可判断在具体什么位置的按键按下。

I51开发板上的4*4矩阵键盘的结构如下图所示：

在本例中，矩阵键盘的四列依次接到单片机的P0.4~P0.7，四行依次接到单片机的P0.0~P0.3；另外，行跟列的每个IO口上都加了一个10K的电阻（实际是用排阻代替的）：

按照前面介绍的行列扫描法，我们可以在程序中这样实现：

uchar code T_KeyTable = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15};//按键K02~K17对应键值：0~15



void Check_Key(void)

{

        uchar row,col,tmp1,tmp2;

        tmp1 = 0x01;  // tmp1用来设置P0口的输出，取反后使P0.0~P0.3中的一位为0

        for(row=0;row<4;row++)  // 行检测

        {

                P0 = 0xf0;                  // 先将P0.4~P0.7置高

                P0 =~tmp1;               // 使P0.00为0

                tmp1<<=1;                // tmp1左移一位

                if((P0 & 0xf0) != 0xf0)// 检测P0.4~P0.7中是否有一位为0，只要有，则说明此行有键按下，进入列检测

                {  

                        tmp2 = 0x10;    // tmp2用于检测出哪一列为0,从第一列P0.4开始

                        for(col =0;col<4;col++) // 列检测

                        {  

                                if((P0 & tmp2)==0x00) // 该列如果为低电平则可以判定为该列

                                { 

                                        KeyCode =T_KeyTable; // 获取键值，识别按键；T_KeyTable为按键的定义表

                                        return;                                     // 退出循环

                                }

                                tmp2<<=1;                                      // tmp2左移一位

                        }

                }

        }

}

在本例中，是通过按矩阵按键上的任意一个按键，会产生对于的键值，通过数码管来显示对于的按键按下的键值以判断按键是否争取，最后我们来看下程序的运行效果吧：

这是一种比较经典的矩阵键盘识别方法，实现起来较为简单，程序短小精炼。至于其他的一些方法就留给读者自行去研究吧，矩阵键盘的部分就简单介绍到这里了！

程序源代码（回复可见）：

I51开发板第二十讲 蜂鸣器简介

https://bbs.icxbk.com/community/forum.php?mod=viewthread&tid=66196

(出处: ICKEY BBS)