51单片机矩阵按键模块

矩阵键盘介绍

在矩阵键盘按键较多时为了减少IO口的运用，通过按键排列成矩阵的方式，采用逐行或者是逐列扫描，就可以读出按键的状态。

扫描的概念

数码管扫描(输出扫描)

原理:显示第一位>显示第二位> ，然后循环这个过程，最终实现所有数码管同时点亮的效果。

矩阵按键扫描(输入扫描）

原理:扫描第一行>扫描第二行>>>>>扫描第一列>>扫描第二列>>得出按键位置

矩阵键盘模块通过八个IO口来控制矩阵键盘的输入，其中有四个IO口是用来控制按键的行的，另外四个控制按键的列，因此我们要实现按键的扫描就要选择先扫描列还是先扫描行；如果先扫描行的话先把行的四个IO口置为1；然后用Switch函数来检测是哪一行的按键被按下，知道哪一行按键被按下以后继续用扫描判断哪一列的按键被按下；

以下代码运用了矩阵按键和数码管两个模块；其中数码管实现了显示按键数值的功能

这里运用的全是if语句判断所以显得比较繁琐同时也占用了一定的CPU；

#include <REGX52.H>
#include <Delay.H>unsigned char a,KeyNumber;
unsigned char Table[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//定义一个数组用来存放1-9用来显示按键数值
void Nixie(unsigned char Location,KeyNumber)//定义两个变量分别用来负责数码管的位选和段选{switch(Location)//用74HC595来减少IO口的输出，八种case分别代表数码管的八个位置{case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;}P0=Table[KeyNumber];//将按键数值赋给P0Delay(1);//数码管消隐P0=0x00;}
void KeyScan()//按键扫描
{P1=0xff;//将P1口全部置1P1_3=0;//如果第一列按键被按下则继续扫描if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);KeyNumber=1;}//如果第一行按键被按下if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);KeyNumber=5;}//如果第二行按键被按下if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);KeyNumber=9;}//如果第三行按键被按下if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);KeyNumber=13;}//如果第四行按键被按下P1=0xff;//将P1口全部置一P1_2=0;//如果第二列按键按下则继续扫描if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);KeyNumber=2;}//如果第一行按键被按下if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);KeyNumber=6;}//如果第二行按键被按下if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);KeyNumber=10;}//如果第三行按键被按下if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);KeyNumber=14;} //如果第四行按键被按下P1=0xff;//将P1口全部置一P1_1=0;//如果第三列按键被按下则继续扫描if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);KeyNumber=3;}//如果第一行按键被按下if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);KeyNumber=7;}//如果第二行按键被按下if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);KeyNumber=11;}//如果第三行按键被按下if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);KeyNumber=15;}  //如果第四行按键被按下P1=0xff;//将P1口全部置一P1_0=0;//如果第四列按键被按下则继续扫描if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);KeyNumber=4;}//如果第一行按键被按下if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);KeyNumber=8;}//如果第二行按键被按下if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);KeyNumber=12;}//如果第三行按键被按下if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);KeyNumber=16;}  //如果第四行按键被按下}
/*
数码管显示按键数值原理:1先通过74HC595来减少IO口的输出；
2运用Nixie函数将数码管的位选和段选结合释放CPU，提高运算效率
3运用按键扫描的概念分别对按键的IO口进行扫描通过行扫描和列扫描来确定按键位置
4用KeyNumber来存放按键数值
*/
void  main()
{while(1){KeyScan();//按键扫描if(KeyNumber<=9){Nixie(1,0);Nixie(2,KeyNumber);}if(KeyNumber==10){Nixie(1,1);Nixie(2,0);}if(KeyNumber>10){Nixie(1,1);Nixie(2,KeyNumber-10);}}}

运用Switch函数简化代码，提高CPU的运行效率

原理:这段代码运用了两个Switch函数分别来扫描行和列最终实现了数码管显示按键数值的功能；

如果扫描行的话，第一行赋值给0，第二行1，第三行2，第四行3，如果是扫描列的话，第一列赋值1，第二列赋值2，第三列赋值3，第四列赋值4；这样通过按键数值=行数值*4+列数值；实现按键数值的计算。

main函数

#include <REGX52.H>
#include <Delay.H>
unsigned char keylinevalue,keycolvalue;//定义两个变量用来存放行和列
unsigned char keyNumber;//定义一个变量用来显示按键数值
unsigned char Table[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//按键0-9的数值
void Nixie(unsigned char Location,keyNumber)//通过该函数实现数码管的段选和位选
{switch(Location)//74HC595配合Switch函数减少IO口使用{case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;}P0=Table[keyNumber];//数码管显示按键数值Delay(1);//数码管消隐P0=0x00;
}void keyscan()//按键扫描函数
{P1=0Xf0;Delay(10);//按键消抖if(P1!=0xf0)//扫描行{switch(P1){case 0x70:keylinevalue=0;break;//第一行case 0xb0:keylinevalue=1;break;//第二行case 0xd0:keylinevalue=2;break;//第三行case 0xe0:keylinevalue=3;break;//第四行}}P1=0X0f;Delay(10);//按键消抖if(P1!=0x0f)//扫描列{switch(P1){case 0x07:keycolvalue=1;break;//第一列case 0x0b:keycolvalue=2;break;//第二列case 0x0d:keycolvalue=3;break;//第三列case 0x0e:keycolvalue=4;break;//第四列}keyNumber=keylinevalue*4+keycolvalue;//计算按键数值}
}
/*
通过两个if函数来判断按键的数值如果小于等于9，数码管第一位显示0第二位显示按键数值
如果按键数值大于9，数码管第一位显示一，然后将按键数值减去10以后显示在第二位
*/
void main()
{while(1){if(keyNumber<=9){keyscan();Nixie(1,0);Nixie(2,keyNumber);}if(keyNumber>9){keyscan();Nixie(1,1);Nixie(2,keyNumber-10);}}}

Delay.c

void Delay(unsigned char xms)
{unsigned char i, j;while(xms--){i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);}}

Delay.H

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
void Delay(unsigned char xms);#endif

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