4×4矩阵键盘原理及其在单片机中的简单应用(基Proteus仿真).docx

44矩阵键盘原理及其在单片机中的简单应用基于Proteus仿真1、44矩阵键盘的工作原理如下图所示，44矩阵键盘由4条行线和4条列线组成，行线接P3.0P3.3，列线接P3.4P3.7，按键位于每条行线和列线的交叉点上。按键的识别可采用行扫描法和线反转法，这里采用简单的线反转法，只需三步。第一步，执行程序使X0X3均为低电平，此时读取各列线Y0Y3的状态即可知道是否有键按下。当无键按下时，各行线与各列线相互断开，各列线仍保持为高电平；当有键按下时，则相应的行线与列线通过该按键相连，该列线就变为低电平，此时读取Y0Y1Y2Y3的状态，得到列码。第二步，执行程序使Y0Y3均为低电平，当有键按下时，X0X3中有一条行线为低电平，其余行线为高电平，读取X0X1X2X3的状态，得到行码。第三步，将第一步得到的列码和第二步得到的行码拼合成被按键的位置码，即Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3（因为行线和列线各有一条为低电平，其余为高电平，所以位置码低四位和高四位分别只有一位低电平，其余为高电平）。也就是说，当某个键按下时，该键两端所对应的行线和列线为低电平，其余行线和列线为高电平。比如，当0键按下时，行线X0和列线Y0为低电平，其余行列线为高电平，于是可以得到0键的位置码Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3为0111 0111，即0X77。当5键按下时，行线X1和列线Y1为低电平，其余行列线为高电平，于是可得到5键的位置码Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3为1011 1011，即0XBB。全部矩阵键盘的位置码如下：2、44矩阵键盘在单片机的简单应用举例（一）如下图所示，运行程序时，按下任一按键，数码管会显示它在矩阵键盘上的序号0F，并且蜂鸣器发出声音，模拟按键的声音。此处采用线反转法识别按键。C程序如下：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit buzzer=P10;uchar code dis= /09，AF的共阳显示代码0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0X88,0X83,0XC6,0XA1,0X86,0X8E;uchar code tab=/矩阵键盘按键位置码0x77,0xb7,0xd7,0xe7,0x7b,0xbb,0xdb,0xeb,0x7d,0xbd,0xdd,0xed,0x7e,0xbe,0xde,0xee;void delay(uint x) /延时函数uchar i;while(x-)for(i=0;i120;i+); uchar scan() /矩阵键盘扫描函数，得到按键号，采用线反转法uchar a,b,c,i;P3=0XF0; /P3口输出11110000a=P3; /读取列码delay(10); /防抖延时10msP3=0X0F; /P3口输出00001111b=P3; /读取行码c=a+b; /得到位置码for(i=0;i16;i+)if(c=tabi)return i; /查表得到按键序号并返回return -1;/无按键，则返回-1void beep() /蜂鸣器发出声音，模拟按键的声音 uchar i;for(i=0;i100;i+)buzzer=buzzer;delay(1);buzzer=0;void main()uchar key;buzzer=0; /关闭蜂鸣器while(1)key=scan(); /得到按键号if(key!=-1)/有按键则显示，并且蜂鸣器发出声音P0=diskey; beep(); delay(100);Proteus仿真运行结果如下：3、44矩阵键盘在单片机的简单应用举例（二）如下图所示，运行程序时，按下的按键键值越大，点亮的LED灯越多，例如，按下1号键时，点亮一只LED灯，按下2号键时，点亮两只LED灯，按下16号键时，点亮全部LED灯。这里仍然采用线反转法识别按键。C程序如下：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code tab= /矩阵键盘按键位置码0x77,0xb7,0xd7,0xe7,0x7b,0xbb,0xdb,0xeb,0x7d,0xbd,0xdd,0xed,0x7e,0xbe,0xde,0xee;void delay(uint x) /延时函数uchar i;while(x-)for(i=0;i120;i+);uchar scan() /矩阵键盘扫描函数，得到按键号，采用线反转法uchar a,b,c,i;P1=0XF0;a=P1;delay(10);P1=0X0F;b=P1;c=a+b;for(i=0;i16;i+)if(c=tabi)return i; /有按键，则返回按键号return -1; /无按键，则返回-1void main()uchar key,i,led3,led2; while(1) key=scan(); if(key!=-1) led3=0xff; led2=0xff; for(i=0;i=key;i+) /这里假设key=3，因为key是从0开始算起，所以是4号键 ，应该 if(i=1; /了4只LED灯。 else led2=1; P2=l