單片機(jī)矩陣按鍵的工作原理和組成部分

單片機(jī)矩陣按鍵是一種常用的輸入設(shè)備，它可以讓用戶通過(guò)按下不同的按鍵來(lái)控制單片機(jī)的功能。矩陣按鍵的原理是利用了電路的開(kāi)關(guān)特性，將多個(gè)按鍵排列成一個(gè)矩陣，每個(gè)按鍵都連接了一行和一列的電路。當(dāng)用戶按下某個(gè)按鍵時(shí)，就會(huì)使得對(duì)應(yīng)的行和列的電路導(dǎo)通，從而產(chǎn)生一個(gè)唯一的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以被單片機(jī)識(shí)別并執(zhí)行相應(yīng)的操作。

矩陣按鍵的組成主要有兩部分：按鍵和掃描電路。

按鍵是用來(lái)輸入信號(hào)的部分，它可以是機(jī)械式的或者觸摸式的，不同的按鍵可以有不同的標(biāo)識(shí)，例如數(shù)字、字母或者符號(hào)。

掃描電路是用來(lái)檢測(cè)信號(hào)的部分，它可以是硬件實(shí)現(xiàn)的或者軟件實(shí)現(xiàn)的，它的作用是定時(shí)地給矩陣按鍵的每一行和每一列施加一個(gè)電壓，并檢測(cè)是否有電流流過(guò)，如果有，則說(shuō)明有按鍵被按下，并根據(jù)行列號(hào)確定是哪個(gè)按鍵。

具體方法說(shuō)明：

方法一:逐行掃描:我們可以通過(guò)低四位輪流輸出低電平來(lái)對(duì)矩陣鍵盤(pán)進(jìn)行逐行掃描，當(dāng)高四位援收到的數(shù)據(jù)不全為1的時(shí)候，說(shuō)明有按鍵按下，然后通過(guò)接收到的數(shù)據(jù)是哪一位為0來(lái)判斷是哪一個(gè)按鍵被按下。

方法二:

行列掃描：我們可以通過(guò)高四位全部輸出低電平，低四位輸出高電平，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，低四位不全為高電平時(shí)，說(shuō)明有按鍵按下，然后通過(guò)接收的數(shù)據(jù)值，判斷是哪一列有按鍵按下，然后再反過(guò)來(lái)，高四位輸出高電平，低四位輸出低電平，然后根據(jù)接收到的高四位的值判斷是那一行有按鍵按下。這樣就能夠確定是哪一個(gè)按鍵按下了

矩陣按鍵如何變成獨(dú)立按鍵？

留心發(fā)現(xiàn)，矩陣按鍵想要獨(dú)立按鍵的話，只需要將高四位或者低四位永遠(yuǎn)拉低，那么就能把一行或者一列看作一個(gè)按鈕，這樣就變成了一個(gè)獨(dú)立按鍵了。

程序展示：

#include< reg52.h >

typedef unsigned char u8;

typedef unsigned int u16;

u8 value;

unsigned char code sunduan[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};

void delay(u16 t)

{

while(t--);

}

 

void key()

{

u8 a;

P3=0xF0;

if(P3!=0xF0)

{

delay(1000);

         if(P3!=0xF0)

{

P3=0xF0;

switch(P3)

{

case 0xE0:value=0;break;

case 0xD0:value=1;break;

case 0xB0:value=2;break;

case 0x70:value=3;break;

}

P3=0x0F;

switch(P3)

{

case 0x0E:value=value;break;

case 0x0D:value=value+4;break;

case 0x0B:value=value+8;break;

case 0x07:value=value+12;break;

}

while((a< 50)&&(P3!=0x0F))                //按鍵超時(shí)松開(kāi)判斷

{

delay(1000);

a++;

}

}

}

}

 

void main()

{

while(1)

{

key();

P2=sunduan[value];

}

}

效果展示：

下載程序到proteus仿真系統(tǒng)中。

我們?cè)诔绦蛑性O(shè)置了十六個(gè)按鍵分別對(duì)應(yīng)的0~F這十六個(gè)數(shù)值，當(dāng)我們按下第一個(gè)按鍵時(shí)，在數(shù)碼管上顯示的是0，當(dāng)我們按下第二個(gè)按鍵時(shí)，顯示的是數(shù)值1…

使用矩陣按鍵需要注意以下幾點(diǎn)：

• 矩陣按鍵需要與單片機(jī)相連接，通常使用多根導(dǎo)線或者排針來(lái)實(shí)現(xiàn)。
• 矩陣按鍵需要配置好掃描電路，通常使用單片機(jī)的輸入輸出端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
• 矩陣按鍵需要編寫(xiě)好掃描程序，通常使用單片機(jī)的定時(shí)器中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。
• 矩陣按鍵需要處理好信號(hào)干擾，通常使用去抖動(dòng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

矩陣按鍵的作用主要有以下幾種：

• 矩陣按鍵可以作為單片機(jī)的人機(jī)交互界面，讓用戶可以輸入數(shù)據(jù)或者選擇功能。
• 矩陣按鍵可以作為單片機(jī)的控制器，讓用戶可以控制單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)或者輸出結(jié)果。
• 矩陣按鍵可以作為單片機(jī)的擴(kuò)展器，讓用戶可以增加單片機(jī)的輸入端口或者功能模塊。