51單片機教程:矩陣式鍵盤接口技術及程序設計

2021-01-09 電子產品世界

在單片機系統中鍵盤中按鈕數量較多時，為了減少I/O口的佔用，常常將按鈕排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鈕加以連接。這樣，一個埠（如P1口）就能組成4*4=16個按鈕，比之直接將埠線用於鍵盤多出了一倍，而且線數越多，區別越明顯，比如再多加一條線就能組成20鍵的鍵盤，而直接用埠線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數比較多時，採用矩陣法來做鍵盤是合理的。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/171064.htm


單片機矩陣式鍵盤接口技術及編程接口圖>

矩陣式結構的鍵盤顯然比直接法要複雜一些，識別也要複雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，並將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當按鈕沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態就可得知是否有鍵按下了。具體的識別及編程辦法如下所述。

矩陣式鍵盤的按鈕識別辦法

確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種「行掃描法」。

行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鈕識別辦法，如上圖所示鍵盤，介紹過程如下。

判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線Y0-Y3置低電平，然後檢測列線的狀態。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位於低電平線與4根行線相交叉的4個按鈕之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。

判斷閉合鍵所在的位置 在確認有鍵按下後，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其辦法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平後，再逐行檢測各列線的電平狀態。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鈕就是閉合的按鈕。

下面給出一個具體的例程：

圖仍如上所示。8031單片機的P1口用作鍵盤I/O口，鍵盤的列線接到P1口的低4位，鍵盤的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3分別接有4個上拉電阻到正電源+5V，並把列線P1.0-P1.3設置為輸入線，行線P1.4-P.17設置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個相交點。

檢測當前是否有鍵被按下。檢測的辦法是P1.4-P1.7輸出全「0」，讀取P1.0-P1.3的狀態，若P1.0-P1.3為全「1」，則無鍵閉合，不然有鍵閉合。

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