按鍵是一種常開型按鈕開關，與單片機的常見接法如圖所示。按鍵未按下時兩個觸點斷開，單片機I/O口輸入高電平；當按鍵閉合時，I/O口輸入低電平。

一、按鍵講解

當I/O口為P0口時，由于沒有內部上拉電阻，所以必須外接上拉電阻，當I/O口為P1、P2和P3口時，由于內部已有上拉電阻，因此可省略外接的上拉電阻。

二、按鍵消抖

單片機系統中所使用的鍵盤都是機械式的彈性按鍵，因為存在機械觸點的彈性作用，在按鍵閉合和彈起的瞬間都會出現抖動，如圖所示。按鍵抖動一般會持續5~10ms，為使一次按鍵僅被處理一次，必須消除按鍵抖動。消除按鍵抖動可以采用軟件消抖或硬件消抖。

軟件消抖指在檢測到有按鍵閉合時，延時一小段時間之后再次檢測，如果仍然檢測到按鍵閉合，則認為按鍵真正閉合。

硬件消抖方法

1.R-S觸發器

一旦有鍵按下，觸發器立即反轉，觸點的抖動便不會再對輸出產生影響，按鍵釋放時也一樣。

2.電容濾波

將電容并聯在按鍵的兩端，利用電容放電的延時特性，將產生抖動的電平通過電容吸收掉，從而達到消抖的作用；

三、獨立按鍵

獨立鍵盤指每個按鍵都占據一個獨立的引腳。

四、矩陣按鍵

同一行上的所有按鍵都連接到一個引腳，同一列上的所有按鍵都連接到一個引腳。

(1)列掃描方式

所有行線都輸出高電平，列線依次輸出低電平；查詢該列上行的值，若為0，則說明該行上的按鍵被按下；若該列上所有行的值都為1，則進行下一列行值的查詢；循環往復。

(2)反轉法

所有行線都輸出0，查詢列線上的值，若某列線上的值為0，則說明該列線上的按鍵被按下；然后所有列線都輸出0，查詢行線上的值，若某行線上的值為0，則說明該行線上的按鍵被按下；從而確定某行某列的按鍵被按下。

五、程序舉例

#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint key,key_num;//鍵盤掃描值，鍵盤鍵值/********************************************************************///函數名：delay_1ms(uint x)//功能：利用定時器0精確定時1ms；自加 time_t的值為后面時間調整函數服務//調用函數：//輸入參數：x,1ms計數//輸出參數：//說明：延時的時間為1ms乘以x/********************************************************************/void delay_1ms(uint x){ TMOD=0X01;//開定時器0，工作方式為1 TR0=1;//啟動定時器0； while(x--) { TH0=0Xfc;//定時1ms初值的高8位裝入TH0 TL0=0X18;//定時1ms初值的低8位裝入TL0 while(!TF0);//等待，直到TF0為1 TF0=0; } TR0=0;//停止定時器0；} /**********************************************************///函數名：keyscan()//功能：得出4x4鍵盤的行列掃描值//調用函數：delay_1ms(uint x)//輸入參數：//輸出參數：//說明：通過P1口的掃描得出掃描值key，無鍵按下key為16/**********************************************************/uchar keyscan(){ uchar code_h; //行掃描值 uchar code_l; //列掃描值 P1=0XF0; //P1.0-P1.3全為0，(行狀態全為低電平) if((P1&0xF0)!=0XF0) //如果P1.4-P1.7不全為1，可能有鍵按下(為準確識別按鍵動作) { delay_1ms(5); //廷時去抖動，為準確識別按鍵動作 if((P1&0xF0)!=0XF0)//重讀高4位(列狀態)，若還是不全為1，定有鍵按下 { code_h=0xfe; //開始行掃描 (0xfe:11111110) while((code_h&0x10)!=0x00)//判斷是否掃描四行(X0~X3)完畢，若不是，繼續掃描(0x10:00010000) { P1=code_h; //第1次P1.0置為0,其余高電平；第2次P1.1置為0,其余高電平 ；第3次P1.2置為0,其余高電平；第4次P1.3置為0,其余高電平 if((P1&0xF0)!=0XF0) //如果P1.4-P1.7不全為1，該行有鍵按下(0xF0:11110000) { code_l=(P1&0xF0|0x0F);//保留P1口高4位，低4位變為1，作為列值 return((~code_h)+(~code_l));//鍵盤編碼=行掃描值+列掃描值 (取反后用，相當于改為按下按鍵對應的行、列標識為1，其它為0) } else //左移后補0，但是我們需要將其他位置1，所以+1 code_h=(code_h<<1)|0x01; //若該行無鍵按下，行掃描值左移+1，掃描下一行 } } } return(16); //無鍵按下，返回16 } /**********************************************************///函數名：keynum()//功能：得出4x4按鍵的鍵值//調用函數：keyscan()//輸入參數：//輸出參數：//說明：通過key的值確定按鍵鍵值/**********************************************************/void keynum(){ uchar i,j; uchar code tab[4][4]={{0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9,10,11},{12,13,14,15}}; //4x4鍵盤各鍵值標注 key=16; key = keyscan();//引入key值 if((key&0x01)!=0) i=0; //判斷出按下按鍵的行列號 (即找出低電平的行、列) if((key&0x02)!=0) i=1; if((key&0x04)!=0) i=2; if((key&0x08)!=0) i=3; if((key&0x10)!=0) j=0; if((key&0x20)!=0) j=1; if((key&0x40)!=0) j=2; if((key&0x80)!=0) j=3; if(key!=16) { key_num = tab[i][j];//通過比較得出4x4鍵盤的鍵值 } } void main(){ uint shi,ge; shi = 0; ge = 0; P2 = 0x16;//初始值 為16 while(1) { keynum(); //獲取到鍵值 if(key!=16) { shi = key_num/10;//獲得十位 ge = key_num%10;//獲得個位 if(shi) { P2 = 0x10|ge; } else { P2 = ge; } } delay_1ms(10);//延時 }}

往期回顧

01 ｜ESP8266模塊詳解

02 ｜DA轉換器是什么？快來一起學習一下吧！

03 ｜STM32中斷優先級詳解

04 ｜STM32下載程序新思路--使用串口下載程序

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的4x4矩阵键盘工作原理及扫描程序_单片机人机交互矩阵按键的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。