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
- 2.2 线翻转扫描法
3、结果

1、开发板原理图

在这里插入图片描述

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

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本文作者：Dancing-Pierre

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	/**************************************************************************************
	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
	}
	}