MCU-51：矩阵键盘

一、矩阵键盘介绍

1.1 矩阵键盘

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
采用逐行或逐列的“扫描”，就可以读出任何位置按键的状态

在STC89C52芯片中所有的IO口都可以是输入也可以做输出，P1 P2 P3都是弱上拉，P0是开漏输出，但在开发板上已经做了外部上拉电阻和P1 P2 P3一样。IO口都是弱上拉，强下拉，所以按键扫描是可以IO口接IO的，不会发生短路的现象。

1.2 扫描的概念

数码管扫描（输出扫描）
原理：显示第1位→显示第2位→显示第3位→……，然后快速循环这个过程，最终实现所有数码管同时显示的效果

矩阵键盘扫描（输入扫描）
原理：读取第1行(列)→读取第2行(列) →读取第3行(列) → ……，然后快速循环这个过程，最终实现所有按键同时检测的效果

以上两种扫描方式的共性：节省I/O口

二、编程

2.1 LCD屏显示“HelloWord”

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"

void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"HelloWord");
	while(1)
	{
		
	}

注：程序采用模块化编写，直接复制代码会有问题

2.2 矩阵键盘程序

MatrixKey.c：

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
/** 
  * @brief  矩阵键盘读取按键键码
  * @param  无
  * @retval KeyNumber 按下按键的键码值
	如果按键按下不放，程序会停留在此函数（while函数中，会阻止主函数的运行），松手的一瞬间，返回按键键码，没有按键按下时，返回0
  */
unsigned char MatrixKey()
{
				unsigned char KeyNumber=0;
				
				//按列扫描
				P1=0xFF;
				P1_3=0;
				if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
				if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=5;}
				if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=9;}
				if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
 
				P1=0xFF;
				P1_2=0;
				if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
				if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
				if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
				if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
				
				P1=0xFF;
				P1_1=0;
				if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
				if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
				if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
				if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=15;}
				
				P1=0xFF;
				P1_0=0;
				if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
				if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
				if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
				if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
							
				return KeyNumber;
}

main.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"

unsigned char KeyNum;
void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"MatrixKey:");
	while(1)
	{
		KeyNum=MatrixKey();
		if(KeyNum)
		{
			LCD_ShowNum(2,1,KeyNum,2);
		}
	}
}

延时函数文件和LCD调试函数文件在这里就不展现了

三、矩阵键盘应用

矩阵密码锁
按键1-9为密码1-9号键 按键10为密码0号键 按键11为确认键 按键12为重置键

if(Password==1234) 在此行设置密码
当密码正确时 LCD显示OK
当密码错误时 LCD显示ERR

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"

unsigned char KeyNum;
unsigned int PassWard,Count;
void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"PassWard:");
	while(1)
	{
		KeyNum=MatrixKey();
		if(KeyNum)
		{
			if(KeyNum<=10)//如果按键S1-S10按键按下，输入密码
			{
				if(Count<4)//如果输入次数小于4
				{
				   PassWard*=10;     //密码左移一位
				   PassWard+=KeyNum%10;//获取一位密码
					 Count++;//计次加一
				}
			  LCD_ShowNum(2,1,PassWard,4);//更新显示
			}
			if(KeyNum==11)
		{
			if(PassWard==2345)//正确密码
			{
				LCD_ShowString(1,14,"OK");//显示OK
				PassWard=0;//密码清零
				Count=0;//计次清零
				LCD_ShowNum(2,1,PassWard,4);//更新显示
			}
			else
			{
				LCD_ShowString(1,14,"ERR");//显示错误
				PassWard=0;//密码清零
				Count=0;//计次清零
				LCD_ShowNum(2,1,PassWard,4);//更新显示
			}
		 }
		if(KeyNum==12)
		{
			  PassWard=0;//密码清零
				Count=0;//计次清零
				LCD_ShowNum(2,1,PassWard,4);//更新显示
		}
		}
		
	}
}

延时函数文件和LCD调试函数文件在这里就不展现了