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22. 蓝桥杯官方板CT107D矩阵键盘的使用

高工
2019-02-22 23:46:51    评分

大家好~本节我们来一起了解一下,蓝桥板的矩阵键盘究竟如何使用。(文末有参考例程提供哦!)

据了解,很多同学在学会独立按键之后沉迷于按键点灯无法自拔,在玩腻了之后,冷静下来的时候,大家有没有思考过,如果需要16个按键,是不是就需要占用单片机16个IO端口呢?如果需要32个按键的话,那么单片机不就没有更多的IO口可用了嘛?这,好像并不科学。

我们今天就结合蓝桥杯板子上4*4的矩阵按键,一起来分析一下,能否用更少的IO端口,挂载更多的机械按键。其实在我们生活中有很多的矩阵键盘的应用,比如:常见小时候姐弟之间常见矛盾的起源(电视遥控器),上学时代让我们偷懒的神器(计算器),长大之后又爱又恨的(银行取款机)等等。说完这些废话就要进入我们的正题,矩阵键盘到底跟独立按键有什么区别?两者的处理思路有很大的不同,不过,只要把矩阵键盘的本质思想搞清楚了,无论是4*4的还是8*8的,都能够很轻松的处理。

与独立按键不同的是,按键的两个引脚都分别连接单片机的I/O端口,一个作为行信号,另外一个作为列信号。我们以4X4的矩阵键盘为例,试着探讨其工作方式和扫描思路。

0002.png

在上面的矩阵键盘中,要识别出黄色按键的按下状态,应该怎么做呢?

对与矩阵键盘,我们只能逐行扫描,然后读取列的状态信号。如果R3行输出低电平,那么黄色按键如果有按下动作的话,那读取C2列信号也应该为低电平,而该行上其他没有按下动作的按键的列信号则为高电平。因此,我们可以得到矩阵键盘的基本扫描步骤:

(1)R1输出低电平,R2、R3、R4输出高电平,逐个读取判断列信号,如果都为高电平则R1行上没有按键按下。

(2)R2输出低电平,R1、R3、R4输出高电平,逐个读取判断列信号。

(3)R3输出低电平,R1、R2、R4输出高电平,发现C2列信号为低电平,那么可以判断得R3行的C2列的按键有按下动作。

(4)R4输出低电平,R1、R3、R4输出高电平,逐个读取判断列信号。

如此循环往复,扫描的按键的状态。

我们知道有按键按下动作,那么又怎么知道是哪一个按键按下呢?这时,我们最好定义一个键值全局变量,给矩阵行列上的每一个的按键编一个唯一的号码。当扫描的某一行某一列的按键动作后,把对应的编号复制给键值变量,这样我们判断这个键值,就知道是那个按键有触发动作了。

下面我们根据这个思路来完成下面的题目,要注意的是CT107D板子引脚的变化:P36----P42    P37---P44 

0001.png

下面将代码贴出,欢迎大家参阅~

#include "reg52.h"  
 
sfr P4   = 0xC0;    
 
sbit HC138_A = P2^5;    
sbit HC138_B = P2^6;    
sbit HC138_C = P2^7;    
 
sbit R1 = P3^0;  
sbit R2 = P3^1;
sbit R3 = P3^2;
sbit R4 = P3^3;
 
sbit C1 = P4^4;
sbit C2 = P4^2;
sbit C3 = P3^5;
sbit C4 = P3^4;
 
unsigned char keyNum = 0x10;
unsigned char code SMG_NoDot[18] = 
    {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
     0x80,0x90,0x88,0x80,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,
     0xbf,0x7f};
 
void Delay(unsigned char t)
{
    while(t--);
}
 
void Init74HC138(unsigned char n)
{
    switch(n)
    {
        case 4:
            HC138_A = 0;
            HC138_B = 0;
            HC138_C = 1;
            break;
        case 5:
            HC138_A = 1;
            HC138_B = 0;
            HC138_C = 1;
            break;
        case 6:
            HC138_A = 0;
            HC138_B = 1;
            HC138_C = 1;
            break;
        case 7:
            HC138_A = 1;
            HC138_B = 1;
            HC138_C = 1;
            break;
        case 8:
            HC138_A = 0;
            HC138_B = 0;
            HC138_C = 0;
            break;
    }
}
 
void ShowKeyNum(unsigned char value)
{
    Init74HC138(6);
    P0 = 0x01;
    Init74HC138(7);
    P0 = value;
}
 
void ScanKeys()
{
    keyNum = 16;
 /*R1输出点电平,R2、R3、R4输出高电平*/
    R1 = 0;
    R2 = R3 = R4 = 1;
    C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
    if(C1 == 0)//如果C1列信号为低电平,判断R1行的C1列按键按下
    {
        while(C1 == 0);
        keyNum = 0;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C2 == 0) //如果C2列信号为低电平,判断R1行的C2列按键按下
    {
        while(C2 == 0);
        keyNum = 1;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C3 == 0) //如果C3列信号为低电平,判断R1行的C3列按键按下
    {
        while(C3 == 0);
        keyNum = 2;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C4 == 0) //如果C4列信号为低电平,判断R1行的C4列按键按下
    {
        while(C4 == 0);
        keyNum = 3;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    /*R2输出点电平,R1、R3、R4输出高电平*/
    R2 = 0;
    R1 = R3 = R4 = 1;
    C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
    if(C1 == 0) //如果C1列信号为低电平,判断R2行的C1列按键按下
    {
        while(C1 == 0);
        keyNum = 4;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C2 == 0) //如果C2列信号为低电平,判断R2行的C2列按键按下
    {
        while(C2 == 0);
        keyNum = 5;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C3 == 0) //如果C3列信号为低电平,判断R2行的C3列按键按下
    {
        while(C3 == 0);
        keyNum = 6;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C4 == 0) //如果C4列信号为低电平,判断R2行的C4列按键按下
    {
        while(C4 == 0);
        keyNum = 7;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    /*R3输出点电平,R1、R2、R4输出高电平*/
    R3 = 0;
    R2 = R1 = R4 = 1;
    C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
    if(C1 == 0) //如果C1列信号为低电平,判断R3行的C1列按键按下
    {
        while(C1 == 0);
        keyNum = 8;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C2 == 0) //如果C2列信号为低电平,判断R3行的C2列按键按下
    {
        while(C2 == 0);
        keyNum = 9;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C3 == 0) //如果C3列信号为低电平,判断R3行的C3列按键按下
    {
        while(C3 == 0);
        keyNum = 10;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C4 == 0) //如果C4列信号为低电平,判断R3行的C4列按键按下
    {
        while(C4 == 0);
        keyNum = 11;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    /*R4输出点电平,R1、R2、R3输出高电平*/
    R4 = 0;
    R2 = R3 = R1 = 1;
    C1 = C2 = C3 = C4 = 1;
    if(C1 == 0) //如果C1列信号为低电平,判断R4行的C1列按键按下
    {
        while(C1 == 0);
        keyNum = 12;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C2 == 0) //如果C2列信号为低电平,判断R4行的C2列按键按下
    {
        while(C2 == 0);
        keyNum = 13;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C3 == 0) //如果C3列信号为低电平,判断R4行的C3列按键按下
    {
        while(C3 == 0);
        keyNum = 14;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
    else if(C4 == 0) //如果C4列信号为低电平,判断R4行的C4列按键按下
    {
        while(C4 == 0);
        keyNum = 15;
        ShowKeyNum(SMG_NoDot[keyNum]);
    }
}
 
void main()
{    
    while(1)
    {
        ScanKeys();
    }
}








关键词: 矩阵     按键     HC138     蓝桥杯     单片机    

菜鸟
2019-02-25 12:09:14    评分
2楼
感谢大神,写的太详细了,刚好这里看不明白!

菜鸟
2019-02-25 12:15:55    评分
3楼

矩阵键盘确实也是非常重要的 ,蓝桥杯赛题中也有跟矩阵键盘相关的这种题


菜鸟
2019-02-25 12:24:29    评分
4楼
哇,感谢大神的讲解,非常感谢

菜鸟
2019-02-25 12:34:10    评分
5楼
学会了矩阵键盘,我们就可以自己搞一个简单的计算器了哈哈

助工
2019-02-25 12:43:01    评分
6楼

必考的按键题,一共有两种,猜一下会考哪种?


菜鸟
2019-02-25 12:45:39    评分
7楼

矩阵键盘与独立键盘中心思想一样就是按下按键形成一条回路,而且感觉楼主讲的很详细,收藏了


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