自学51单片机 - 矩阵按键实验

1、开发板原理图

2、程序

2.1 行列式扫描法

/**************************************************************************************
实验名称：矩阵按键实验
接线说明：    
实验现象：下载程序后，按下“矩阵按键”模块中S1-S16键，对应数码管最左边显示0-F
注意事项：                                                                                  
***************************************************************************************/
#include "reg52.h"

typedef unsigned int u16;    //对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;

#define KEY_MATRIX_PORT    P1    //使用宏定义矩阵按键控制口        
#define SMG_A_DP_PORT    P0    //使用宏定义数码管段码口

u8 gsmg_code[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
                0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};    //共阴极数码管显示0~F的段码数据

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : delay_10us
* 函数功能        : 延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
* 输    入       : ten_us
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
    while(ten_us--);    
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : key_matrix_ranks_scan
* 函数功能        : 使用行列式扫描方法，检测矩阵按键是否按下，按下则返回对应键值
* 输    入       : 无
* 输    出         : key_value：1-16，对应S1-S16键，
                        0：按键未按下
*******************************************************************************/
u8 key_matrix_ranks_scan(void)
{
    u8 key_value=0;

    KEY_MATRIX_PORT=0xf7;//给第一列赋值0，其余全为1
    if(KEY_MATRIX_PORT!=0xf7)//判断第一列按键是否按下
    {
        delay_10us(1000);//消抖
        switch(KEY_MATRIX_PORT)//保存第一列按键按下后的键值    
        {
            case 0x77: key_value=1;break;
            case 0xb7: key_value=5;break;
            case 0xd7: key_value=9;break;
            case 0xe7: key_value=13;break;
        }
    }
    while(KEY_MATRIX_PORT!=0xf7);//等待按键松开    
    
    KEY_MATRIX_PORT=0xfb;//给第二列赋值0，其余全为1
    if(KEY_MATRIX_PORT!=0xfb)//判断第二列按键是否按下
    {
        delay_10us(1000);//消抖
        switch(KEY_MATRIX_PORT)//保存第二列按键按下后的键值    
        {
            case 0x7b: key_value=2;break;
            case 0xbb: key_value=6;break;
            case 0xdb: key_value=10;break;
            case 0xeb: key_value=14;break;
        }
    }
    while(KEY_MATRIX_PORT!=0xfb);//等待按键松开    
    
    KEY_MATRIX_PORT=0xfd;//给第三列赋值0，其余全为1
    if(KEY_MATRIX_PORT!=0xfd)//判断第三列按键是否按下
    {
        delay_10us(1000);//消抖
        switch(KEY_MATRIX_PORT)//保存第三列按键按下后的键值    
        {
            case 0x7d: key_value=3;break;
            case 0xbd: key_value=7;break;
            case 0xdd: key_value=11;break;
            case 0xed: key_value=15;break;
        }
    }
    while(KEY_MATRIX_PORT!=0xfd);//等待按键松开    
    
    KEY_MATRIX_PORT=0xfe;//给第四列赋值0，其余全为1
    if(KEY_MATRIX_PORT!=0xfe)//判断第四列按键是否按下
    {
        delay_10us(1000);//消抖
        switch(KEY_MATRIX_PORT)//保存第四列按键按下后的键值    
        {
            case 0x7e: key_value=4;break;
            case 0xbe: key_value=8;break;
            case 0xde: key_value=12;break;
            case 0xee: key_value=16;break;
        }
    }
    while(KEY_MATRIX_PORT!=0xfe);//等待按键松开
    
    return key_value;        
}


/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能         : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void main()
{    
    u8 key=0;

    while(1)
    {
           key=key_matrix_ranks_scan();
            if(key!=0)
                SMG_A_DP_PORT=gsmg_code[key-1];//得到的按键值减1换算成数组下标对应0-F段码        
    }        
}

2.2 线翻转扫描法

/**************************************************************************************
实验名称：矩阵按键实验
接线说明：    
实验现象：下载程序后，按下“矩阵按键”模块中S1-S16键，对应数码管最左边显示0-F
注意事项：                                                                                  
***************************************************************************************/
#include "reg52.h"

typedef unsigned int u16;    //对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;

#define KEY_MATRIX_PORT    P1    //使用宏定义矩阵按键控制口        
#define SMG_A_DP_PORT    P0    //使用宏定义数码管段码口

u8 gsmg_code[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
                0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};    //共阴极数码管显示0~F的段码数据

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : delay_10us
* 函数功能           : 延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
* 输    入       : ten_us
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
    while(ten_us--);    
}


/*******************************************************************************
* 函 数 名       : key_matrix_flip_scan
* 函数功能         : 使用线翻转扫描方法，检测矩阵按键是否按下，按下则返回对应键值
* 输    入       : 无
* 输    出         : key_value：1-16，对应S1-S16键，
                   0：按键未按下
*******************************************************************************/
u8 key_matrix_flip_scan(void)
{
    static u8 key_value=0;

    KEY_MATRIX_PORT=0x0f;//给所有行赋值0，列全为1
    if(KEY_MATRIX_PORT!=0x0f)//判断按键是否按下
    {
        delay_10us(1000);//消抖
        if(KEY_MATRIX_PORT!=0x0f)
        {
            //测试列
            KEY_MATRIX_PORT=0x0f;
            switch(KEY_MATRIX_PORT)//保存行为0，按键按下后的列值    
            {
                case 0x07: key_value=1;break;
                case 0x0b: key_value=2;break;
                case 0x0d: key_value=3;break;
                case 0x0e: key_value=4;break;
            }
            //测试行
            KEY_MATRIX_PORT=0xf0;
            switch(KEY_MATRIX_PORT)//保存列为0，按键按下后的键值    
            {
                case 0x70: key_value=key_value;break;
                case 0xb0: key_value=key_value+4;break;
                case 0xd0: key_value=key_value+8;break;
                case 0xe0: key_value=key_value+12;break;
            }
            while(KEY_MATRIX_PORT!=0xf0);//等待按键松开    
        }
    }
    else
        key_value=0;        
    
    return key_value;        
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能         : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void main()
{    
    u8 key=0;

    while(1)
    {
           key=key_matrix_flip_scan();
            if(key!=0)
                SMG_A_DP_PORT=gsmg_code[key-1];//得到的按键值减1换算成数组下标对应0-F段码        
    }        
}

3、结果