基于51单片机的矩阵按键设计

导语

独立按键在系统中大量使用，会占用大量的IO口，因此采用矩阵按键的设计。使用 8个 IO可实现了 16个按键，与此对应的也可以设计更为复杂的电路，来实现更少的IO，更多的按键，本质上都是通过IO捕获电平上的变化。

矩阵按键

电路

通过行与列的扫描来检查那个IO电平被按下，而当某一个按键按下时，改按键对应的行和列就会短接，当按键按下时，一个高电平和低电平短接会把高电平拉低。

逐行扫描：高4位P17-P14链接每一行，依次把每一行设置为低电平，把低4位设置未高电平，然后检测第四位是否全为1，如果不全为1，说明有按键按下，电平被拉低，也就是对应的按键被按下，如此循环检测每一行；其实根据原理可以看出来，除了逐行扫描，也可以逐列扫描，原理相同；

行列扫描：和逐行或逐列扫描不通的是行列扫描；扫描原理是先把高4位设置为低电平，把低4位设置为高电平，这样如果低4位中有电平变低，说明该列有按键按下，但不知道具体是哪一行的按键；接着反过来操作，把高4位设置为高电平，低四位设置为低电平，检测高4位哪一位被拉低，那么按键就在对应的行上，这样通过两次扫描就知道该按键在哪一行哪一列了，也就知道具体是哪个按键被按下了。

程序

void KeyScan()
{
//4*4矩阵键盘扫描
P3 = 0XF0;//列扫描
if(P3 != 0XF0)//判断按键是否被按下
{
delay(10);//软件消抖10ms
if(P3 != 0XF0)//判断按键是否被按下
{
switch(P3) //判断那一列被按下
{
case 0xe0:KeyValue = 0;break;//第一列被按下
case 0xd0:KeyValue = 1;break;//第二列被按下
case 0xb0:KeyValue = 2;break;//第三列被按下
case 0x70:KeyValue = 3;break;//第四列被按下
}
P3 = 0X0F;//行扫描
switch(P3) //判断那一行被按下
{
case 0x0e:KeyValue = KeyValue;break;//第一行被按下
case 0x0d:KeyValue = KeyValue + 4;break;//第二行被按下
case 0x0b:KeyValue = KeyValue + 8;break;//第三行被按下
case 0x07:KeyValue = KeyValue + 12;break;//第四行被按下
}
while(P3 != 0X0F);//松手检测
}
}
P3 = 0XFF;//独立按键扫描
if(P3 != 0XFF)
{
delay(10);//软件消抖10ms
if(P3 != 0XFF)
{
switch(P3) //判断那一行被按下
{
case 0xfe:KeyValue = 16;break;//S2被按下
case 0xfd:KeyValue = 17;break;//S3被按下
case 0xfb:KeyValue = 18;break;//S4被按下
case 0xf7:KeyValue = 19;break;//S5被按下
}
while(P3 != 0XFF);//松手检测
}
}
}

其他键盘

8个IO控制64个IO。

审核编辑：汤梓红