4x4矩阵键盘工作原理及扫描程序

矩阵键盘扫描

矩阵键盘的原理图

根据矩阵键盘的原理图可知，当没有按键按下时，P1=0xf0;然后依次将P1^0~P1^3单独置低电平，其他置高，再扫描各列的状态，来判断是哪个按键按下，比如，将P1^0输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfe，那么当第1行有按键按下时P1的相应值为，

1X1（01111110=0x7e）1X2（10111110=0xbe）1x3（11011110=0xde）1X4（11101110=0xee）

将P1^1输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfd，那么当第2行有按键按下时P1的相应值为，

2X1（01111101=0x7d）2X2（10111101=0xbd）2x3（11011101=0xdd）2X4（11101101=0xed）

将P1^2输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfd，那么当第2行有按键按下时P1的相应值为，

3X1（01111011=0x7b）3X2（10111011=0xbb）3x3（11011011=0xdb）3X4（11101011=0xeb）

将P1^3输出低电平，其他的引脚都输出高电平，即P1=0xfd，那么当第2行有按键按下时P1的相应值为，

4X1（01110111=0x77）4X2（10110111=0xb7）4x3（11010111=0xd7）4X4（11100111=0xe7）

/*

程序中用到了置位，如果检测第一行时置位为0xfe，是为了初始化一下P1口，初始化后

*/

#include《reg52.h》

unsignedintVal;

voidDelay（unsignedintt）;

voidmain（void）

{

while（1）

{

if（P1！=0xf0）//当没有按键按下时，P0=0xf0;

{

Delay（1500）;//去抖

if（P1！=0xf0）//表示按键还在按下，判断是哪个按键

{

P1=0xfe;//置位为fe，检测第一行11111110

//根据矩阵键盘原理图，当非第一行有按键按下时P1一直保持为0xfe

if（P1！=0xfe）//将P1置为0xfe后，经过一个指令周期后如果它还是0xfe说明按下的键不在第一行

{

Val=P1;

Delay（1500）;//去抖

while（P1！=0xfe）;//等待按键弹起

P0=Val;

}

P1=0xfd;//置位为fd，检测第二行11111101

if（P1！=0xfd）

{

Val=P1;

Delay（1500）;

while（P1！=0xfd）

P0=Val;

}

P1=0xfb;//置位为fb，检测第三行11111011

if（P1！=0xfb）

{

Val=P1;

Delay（1500）;

while（P1！=0xfb）

P0=Val;

}

P1=0xf7;//置位为f7，检测第四行11110111

if（P1！=0xf7）

{

Val=P1;

Delay（1500）;

while（P1！=0xf7）

P0=Val;

}

}

}

}

}

voidDelay（unsignedintt）

{

while（--t）;

}

4X4矩阵键盘扫描

1. 4根行线的GIO均设为Output，根列线的GIO均设为Input；

2. 4根行线的GIO分别置为0111、1011、1101、1110，读逐一读取列线GIO的值，可确定是哪一个按键；

威廉希尔官方网站 图如下：

注意：

1. 图中用作输入的GIO，一定要有一个上拉电阻。

2. 芯片中的每一个引脚是否用作了GPIO口来用，需配置芯片的寄存器，使引脚当作GPIO口来使用，才会有效。

4x4矩阵键盘工作原理及程序

矩阵键盘的动态扫描确实略显复杂，不可能就是读一个端口数据，然后马上就出来结果。这需要对依次每一行的按键进行扫描、判断，然后得出结果。如上图所示，先扫描第一行，也就是S1，S2，S3，S4四个按键的状态。在PA口输入0XFE。

0XFE变成二进制是11111110，为了方便使用，记得每四个数之间加一个空格。11111110这个数据放到PA口上，假设这个时候S1被按下了，会出现什么情况？因为PA0是低电平，S1被按下之后S1导通，导致PA4的电平从1降到0，于是PA端口的数据就变成了11101110，换算成16进制就是0XEE。于是我们知道S1被按下了。

假设是S3被按下，会出现什么情况？没错，PA6的电平被拉低，PA的端口数据变成了10111110，也就是0XBE。这样，我们就知道了，每一行的每一个按键被按下的时候，都会有一个对应的独一无二的值。这就是矩阵键盘的扫描原理！送上一段源码。

voidmatrixkeyscan（）

{

uchartemp，key;

P3=0xfe;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

delayms（10）;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

switch（temp）

{

case0xee：

key=0;

break;

case0xde：

key=1;

break;

case0xbe：

key=2;

break;

case0x7e：

key=3;

break;

}

while（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

display（key）;

}

}

P3=0xfd;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

delayms（10）;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

switch（temp）

{

case0xed：

key=4;

break;

case0xdd：

key=5;

break;

case0xbd：

key=6;

break;

case0x7d：

key=7;

break;

}

while（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

display（key）;

}

}

P3=0xfb;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

delayms（10）;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

switch（temp）

{

case0xeb：

key=8;

break;

case0xdb：

key=9;

break;

case0xbb：

key=10;

break;

case0x7b：

key=11;

break;

}

while（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

display（key）;

}

}

P3=0xf7;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

delayms（10）;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

switch（temp）

{

case0xe7：

key=12;

break;

case0xd7：

key=13;

break;

case0xb7：

key=14;

break;

case0x77：

key=15;

break;

}

while（temp！=0xf0）

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

display（key）;

}

}

}