单片机独立按键与矩阵按键

Posted 2020-08-06

 

独立按键

首先既然是检测输入，对于当然要使能上拉电阻，来检测变化。因为除了P0口外，P2，P3,P4都是内置上拉电阻的准双向IO口，作为输入前需要拉为高电平。 当有按键按下，致使单片机的某个引脚接地，变为低电平时，我们就认为这个按键按下了。当按键松开后，由于输入不会锁存，所以此时拉高的引脚回归到高电平。

 

 

独立按键的内部原理。

独立按键的4个引脚中，两两为一组。每一组的2个引脚是连在一起的，当按键按键时，2个组又连接了，也就是4个脚都连接一起了。

 

 

 

按键的很重要注意点就是消除抖动，消抖。因为人按下按键不是并瞬间到位的，按键在按下的过程中会有抖动。我们需要通过延时来让单片机绕过抖动的时间。

 

 

下面是一个用按键作为开关间接控制LED的demo。

 

 

 

/***************************************
按键按下，LED亮，松开，LED熄灭

**************************************/


#include<reg51.h>
typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar ;


sbit button = P2^0;     //按键输入引脚
sbit led = P0^0;       //LED控制输出引脚

/***************************/
void delay(uint t);
uchar isKeyPressed(void);
/***************************/


void main(void)
{
    button = 1;         //P2 是 准 IO口，作为输入前要写1
    led = 1;
    while(1)
    {
        if(isKeyPressed())
        {
             led = 0;
             delay(100); 
             led =1;
             
        }
        
    }

}


uchar isKeyPressed(void)
{
     uchar isPressed = 0;  //是否按下标志位
     uchar c=50;
     if(button==0)          //初次检测   
     {
         delay(5);         //消抖延时
        if(button==0)     //再次验证             
        {
            isPressed = 1;
            while(isPressed==0 && c--)    //如果不用c作为计数器，那么一直按着按键的话，程序就会一直在这里循环。是否要用c需要根据自己的要求。
            ;
        }
     }

     return isPressed;

}


void delay(uint t)
{
    uint i;
    uchar j;
    for(i=t;i>0;i--)
     for(j=110;j>0;j--)
      ;
}

 

 

矩阵按键

矩阵按键的检测方式有多种，最常用的就是行列式扫描检测。原理和独立按键是一样的，只不过我们要扫描一组按键，找出那个被按下的而已。

对行列式扫描的分析。

 

加入我们按下了按键S6，现在来检测它。

用红色表示1高电平，蓝色表示0低电平。

先给键盘连接的GPIO口赋值为0XF0。

 

 

电平反转。

 

 

 

这样就可以判断定了按键的坐标。

 

 

demo的连线图。

 

 

 

/******************************
将按键的编号显示到数码管上
*****************************/


#include<reg51.h>

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;
typedef signed char schar;
/*************************/
void delay(uint t) ;
void showDigit(uint num);
schar martixKeyScan(void);
/***************************/

uchar code TABLE[10]={0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F} ;

#define  DUAN_XUAN  P1   //数码管的段选
#define  KEYS_REC  P2   //连接矩阵键盘
sbit Add0 = P0^0;    //译码器的A0 A1 A3，用来数码管的位选
sbit Add1 = P0^1;
sbit Add2 = P0^2;



void main(void)
{
    
    schar keyRe;
    uint number=0;


     while(1)
     {
           keyRe = martixKeyScan();
         if(-1 != keyRe){
         
             number = keyRe;
         }
         showDigit(number);
         
     }


}


void showDigit(uint num)
{
    uchar count = 0;     //根据输入数据的位数来开启数码管的位。
    do
    {
        switch(count)
        {
            case 0:Add2 = 1;Add1 = 1;Add0 = 1;break;       //送入位选，显示这个数的个位
            case 1:Add2 = 1;Add1 = 1;Add0 = 0;break;         //显示十位
            case 2:Add2 = 1;Add1 = 0;Add0 = 1;break;
            case 3:Add2 = 1;Add1 = 0;Add0 = 0;break;
            case 4:Add2 = 0;Add1 = 1;Add0 = 1;break;
            case 5:Add2 = 0;Add1 = 1;Add0 = 0;break;
            case 6:Add2 = 0;Add1 = 0;Add0 = 1;break;
            case 7:Add2 = 0;Add1 = 0;Add0 = 0;break;
        }
        
        DUAN_XUAN = TABLE[num%10];   //送入段选
        delay(5);                       
        DUAN_XUAN = 0 ;               //关闭所有段，消影
        count++;
    }while(num/=10);

}


/**********************
矩阵按键检测。
有按键按下，返回按键的编号，否则返回-1；
***********************/
schar martixKeyScan(void)
{
           
     schar col,row;
     uchar c=50;                //松手计数器
     KEYS_REC = 0xF0 ;            //让连接键盘的高4位为1 ，低4位为0
                            
     if(KEYS_REC != 0xF0)       //初次检查到按下
     {
         delay(5);               //消抖延时
        if(KEYS_REC != 0xF0)  //真的被按下了
        {
        
            switch(KEYS_REC)
            {    
                case  0X70: row =1 ;break;        // 0111 0000 
                case  0XB0: row = 2; break;       //  1011 0000    
                case  0XD0: row = 3;break;       //  1101 0000
                case  0XE0: row = 4;break;      //   1110 0000
                default:break;
            }

            KEYS_REC = 0x0F;                  //电平反转，检测列
            switch(KEYS_REC)
            {    
                case  0X07: col = 1;break;         //0000 0111
                case  0X0B: col = 2; break;         //0000 1011
                case  0X0D: col = 3;break;         //0000 1101
                case  0X0E: col = 4;break;         //0000 1110    
                default:break;
            }


            while((c--) && (KEYS_REC!=0x0F))     //等待按键松手
            {
                delay(5);
                
            }

            return (row-1)*4+col;      //使用4X4的键盘

        } //真的按下了
        else 
            return -1;
     }

     return -1;
}


void delay(uint t)
{
    uint i,j;
    for(i=t;i>0;i--)
     for(j=123;j>0;j--)
      ;
}