独立按键&矩阵键盘

欧的曼

已于 2024-01-06 11:40:04 修改

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分类专栏：电子元器件文章标签：单片机嵌入式硬件 51单片机

于 2024-01-06 11:32:51 首次发布

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本文介绍了单片机中独立按键的工作原理，包括其理想和实际波形特点，以及消除机械抖动的去抖延时策略。同时详细讲解了矩阵键盘的结构和工作方法，通过示例代码展示了如何使用Keil5编辑器和P2/P3端口实现矩阵键盘的检测与功能操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

工具

1.Proteus 8 仿真器

2.keil 5 编辑器

原理图

独立按键

矩阵键盘

讲解

独立按键

键盘：是电子系统中，人机对话的重要组成部分，是人向机器发出指令、输入信息必须的设备

在单片机的外围电路中，常常用到的按键是机械弹性开关，当开关闭合时，线路导通，开关断开时，线路断开。

理想波形：没有按下为高电平，按下之后为低电平，松开之后又为高电平

实际波形：按下之后，存在机械抖动，需要过一段时间才会稳定成低电平，然后，松开时又会产生机械抖动

编写单片机的键盘检测程序时，一般在检测按下时加入去抖延时（10~20ms即可）

矩阵键盘

矩阵键盘又称行列键盘，它是用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4*4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。

当无按键闭合时，P3.0~P3.3与P3.4~P3.7之间开路。当有键闭合时，与闭合键相连的两条I/O口线之间短路。判断有无按键按下的方法是：

第一步，置列线P3.4~P3.7为输入状态，从行线P3.0~P3.3输出低电平，读入列线数据，若某一列线为低电平，则该列线上有键闭合。

第二步，行线轮流输出低电平，从列线P3.4~P3.7读入数据，若有某一列为低电平，则对应行线上有键按下。综合一二两步的结果，可确定按键编号。但是键闭合一次只能进行一次键功能操作，因此须等到按键释放后，再进行键功能操作，否则按一次键，有可能会连续多次进行同样的键操作。识别按键的方法很多其中，最常见的方法是扫描法。

代码

独立按键

#include <reg52.h>
#include "Delay.h"	//延时函数头文件
sbit BTN = P2^7;
sbit LED = P1^0;


main(void) 
{ 
	while(1)
	{
		LED = 1;				//熄灭LED
		if(BTN==0)				//按键按下
		{
			delay_ms(15);		//延时消抖
			while(BTN==0)		//稳定按下
			{
				LED = 0;		//点亮LED
			}
		}
	}
}

矩阵键盘

#include <reg52.h>
#include "Delay.h"	//延时函数头文件
void display(unsigned char num);  
unsigned char temp,num;
main(void) 
{ 
	while(1)
	{
		P3=0xfe;							// 第一行给低电平
		temp=P3;							
		temp=temp&0xf0;					
		if(temp!=0xf0)				// 不等于 表示有被按下的键
		 {
			delay_ms(15);				// 消抖
			if(temp!=0xf0)			// 第一行有被按下的键
			 {
				switch(temp)			// 检查 P3 状态
				{
					case 0xe0: num=7;		// 1110 0000  7被按下
						break;
					case 0xd0: num=8;		// 1101 0000  8被按下
						break;
					case 0xb0: num=9;		// 1011 0000  9被按下
						break;
					case 0x70: num=15;		// 0111 0000  /被按下
						break;
				}
			 }
		 }

		P3=0xfd;
		temp=P3;
		temp=temp&0xf0;
		if(temp!=0xf0)
		 {
			delay_ms(15);
			if(temp!=0xf0)
			 {
				switch(temp)
				{
					case 0xe0: num=4;
						break;
					case 0xd0: num=5;
						break;
					case 0xb0: num=6;
						break;
					case 0x70: num=14;
						break;
				
				}
			 }
		 }

		P3=0xfb;
		temp=P3;
		temp=temp&0xf0;
		if(temp!=0xf0)
		 {
			delay_ms(15);
			if(temp!=0xf0)
			 {
				switch(temp)
				{
					case 0xe0: num=1;
						break;
					case 0xd0: num=2;
						break;
					case 0xb0: num=3;
						break;
					case 0x70: num=13;
						break;
				
				}
			 }
		 }

		P3=0xf7;
		temp=P3;
		temp=temp&0xf0;
		if(temp!=0xf0)
		 {
			delay_ms(15);
			if(temp!=0xf0)
			 {
				switch(temp)
				{
					case 0xe0: num=10;
						break;
					case 0xd0: num=0;
						break;
					case 0xb0: num=11;
						break;
					case 0x70: num=12;
						break;
				
				}
			 }
		 }
     display(num);
	}

} 
void display(unsigned char num)
{
	//num = 几 则 第几个灯亮
	
	switch(num)
	{
		case 0: P1=0xff;
			break;
		case 1: P1=0xfe;
			break;
		case 2: P1=0xfd;
			break;
		case 3: P1=0xfb;
			break;
		case 4: P1=0xf7;
			break;
		case 5: P1=0xef;
			break;
		case 6: P1=0xdf;
			break;
		case 7: P1=0xbf;
			break;
		case 8: P1=0x7f;
			break;
	
	}

}