矩陣鍵盤

• 矩陣鍵盤簡介
• 矩陣鍵盤掃描原理
• 端口的配置
• 相關(guān)函數(shù)的編寫
• 主函數(shù)與其他
• 串口的接線與矩陣鍵盤的接線
• load與運行調(diào)試

矩陣鍵盤簡介

什么是矩陣鍵盤
矩陣鍵盤是單片機外部設(shè)備中所使用的排布類似于矩陣的鍵盤組，由于電路設(shè)計時需要更多的外部輸入，單獨的控制一個按鍵需要浪費很多的IO資源，所以就有了矩陣鍵盤，常用的矩陣鍵盤有4X4和8X8,其中用的最多的是4X4。

矩陣鍵盤的原理
矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。
在行線和列線的每一個交叉點上，設(shè)置一個按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個數(shù)是4×4個。
這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片機系統(tǒng)中I/O口的利用率。由于單片機IO端口具有線與的功能，因此當(dāng)任意一個按鍵按下時，行和列都有一根線被線與，通過運算就可以得出按鍵的坐標(biāo)從而判斷按鍵鍵值。

矩陣鍵盤掃描原理

行掃描的原理：因為如果有按鍵按下的話，某一個輸入的引腳就會跟對應(yīng)的輸出引腳連接，因為輸出為高電平，所以對應(yīng)的輸入引腳會被拉高，讀取引腳的狀態(tài)，判斷哪個引腳被拉高就可以知道哪一行有按鍵按下了；總的來說是通過高四位輸出高電平來對矩陣鍵盤進行逐行掃描，當(dāng)?shù)退奈唤邮盏降臄?shù)據(jù)不全為1的時候，說明有按鍵按下，然后通過接收到的數(shù)據(jù)是哪一位為0來判斷是哪一行按鍵被按下。

再通過列操作模塊：

#define KEY_CLO0_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_RESET) #define KEY_CLO1_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_13,Bit_RESET) #define KEY_CLO2_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_14,Bit_RESET) #define KEY_CLO3_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_15,Bit_RESET)#define KEY_CLO0_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_SET) #define KEY_CLO1_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_13,Bit_SET) #define KEY_CLO2_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_14,Bit_SET) #define KEY_CLO3_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_15,Bit_SET)

來進行列掃描。

端口的配置

介紹完矩陣鍵盤的掃描原理了我們該通過keli來實現(xiàn)我們想要的功能啦，首先我們要進行的就是對我們所需要的端口進行配置，如下：

//端口的配置 void key_init(){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruture;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //打開PB時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); //打開PE時鐘//定義PB12、PB13、PB14、PB15為推挽輸出 GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStruture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruture);//定義PD8、PD9、PD10、PD11為上拉輸入 分別定義為四行GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStruture); }

相關(guān)函數(shù)的編寫

配置完我們所需要的端口，接下來我們就應(yīng)該編寫相關(guān)函數(shù)啦。

行掃描函數(shù)：

//如果為1，代表沒有按鍵被按下，如果為0，代表有按鍵被按下 char KEY_ROW_SCAN(void) {//讀出行掃描狀態(tài)Key_row[0] = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_8)<<3;Key_row[0] = Key_row[0] | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_9)<<2);Key_row[0] = Key_row[0] | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_10)<<1);Key_row[0] = Key_row[0] | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_11));if(Key_row[0] != 0x0f) //不是1111，代表肯定有一個0行{delay_ms(10); //消抖if(Key_row[0] != 0x0f)//0111 1011 1101 1110{ //printf("Key_Row_DATA = 0x%x\r\n",Key_row[0]);switch(Key_row[0]){case 0x07: //0111 判斷為該列第1行的按鍵按下return 1;case 0x0b: //1011 判斷為該列第2行的按鍵按下return 2;case 0x0d: //1101 判斷為該列第3行的按鍵按下return 3;case 0x0e: //1110 判斷為該列第4行的按鍵按下return 4;default :return 0;}}else return 0;}else return 0; }

按鍵掃描函數(shù)：

char KEY_SCAN(void) { char Key_Num=0; //1-16對應(yīng)的按鍵數(shù)char key_row_num=0; //行掃描結(jié)果記錄KEY_CLO0_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){ while(KEY_ROW_SCAN() != 0); //消抖Key_Num = 0 + key_row_num;}KEY_CLO0_OUT_HIGH;KEY_CLO1_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){ while(KEY_ROW_SCAN() != 0);Key_Num = 4 + key_row_num;}KEY_CLO1_OUT_HIGH;KEY_CLO2_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){ while(KEY_ROW_SCAN() != 0);Key_Num = 8 + key_row_num;}KEY_CLO2_OUT_HIGH;KEY_CLO3_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){while(KEY_ROW_SCAN() != 0);Key_Num = 12 + key_row_num;}KEY_CLO3_OUT_HIGH;return Key_Num; }

主函數(shù)與其他

主函數(shù)：

#include "stm32f10x.h" #include "delay.h" #include "led.h" #include "key16.h" #include "stdio.h" #include "usart.h"int main(void) {vu8 key=0;char key_confirm;led_init();delay_init();key_init();NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);uart_init(115200);while(1){key_confirm = KEY_SCAN();if(key_confirm>0&&key_confirm<17){printf("Key_NUM = %d \r\n",key_confirm); //按下1-16個按鍵的操作printf("= = = = = = = = = = = \r\n"); } } }

key.c:

#include "key16.h" #include "delay.h"uint8_t Key_row[1]={0xff}; //定義一個數(shù)組，存放行掃描狀態(tài)//端口的配置 void key_init(){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruture;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //打開PB時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); //打開PE時鐘//定義PB12、PB13、PB14、PB15為推挽輸出 GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStruture.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruture);//定義PD8、PD9、PD10、PD11為上拉輸入 分別定義為四行GPIO_InitStruture.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStruture.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStruture);}/****函數(shù)名：KEY_ROW_SCAN*功 能：按鍵行掃描*返回值：1~4，對應(yīng)1~4行按鍵位置*/ //如果為1，代表沒有按鍵被按下，如果為0，代表有按鍵被按下 char KEY_ROW_SCAN(void) {//讀出行掃描狀態(tài)Key_row[0] = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_8)<<3;Key_row[0] = Key_row[0] | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_9)<<2);Key_row[0] = Key_row[0] | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_10)<<1);Key_row[0] = Key_row[0] | (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_11));if(Key_row[0] != 0x0f) //不是1111，代表肯定有一個0行{delay_ms(10); //消抖if(Key_row[0] != 0x0f)//0111 1011 1101 1110{ //printf("Key_Row_DATA = 0x%x\r\n",Key_row[0]);switch(Key_row[0]){case 0x07: //0111 判斷為該列第1行的按鍵按下return 1;case 0x0b: //1011 判斷為該列第2行的按鍵按下return 2;case 0x0d: //1101 判斷為該列第3行的按鍵按下return 3;case 0x0e: //1110 判斷為該列第4行的按鍵按下return 4;default :return 0;}}else return 0;}else return 0; }/****函數(shù)名：KEY_SCAN*功 能：4*4按鍵掃描*返回值：0~16，對應(yīng)16個按鍵*/ char KEY_SCAN(void) { char Key_Num=0; //1-16對應(yīng)的按鍵數(shù)char key_row_num=0; //行掃描結(jié)果記錄KEY_CLO0_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){ while(KEY_ROW_SCAN() != 0); //消抖Key_Num = 0 + key_row_num;}KEY_CLO0_OUT_HIGH;KEY_CLO1_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){ while(KEY_ROW_SCAN() != 0);Key_Num = 4 + key_row_num;//printf("Key_Clo_2\r\n");}KEY_CLO1_OUT_HIGH;KEY_CLO2_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){ while(KEY_ROW_SCAN() != 0);Key_Num = 8 + key_row_num;//printf("Key_Clo_3\r\n");}KEY_CLO2_OUT_HIGH;KEY_CLO3_OUT_LOW; if( (key_row_num=KEY_ROW_SCAN()) != 0 ){while(KEY_ROW_SCAN() != 0);Key_Num = 12 + key_row_num;}KEY_CLO3_OUT_HIGH;return Key_Num; }

key.h:

#ifndef _KEY16_H #define _KEY16_H#include "sys.h" #include "stm32f10x.h"#include <string.h>void key_init(); char KEY_SCAN(void); char KEY_ROW_SCAN(void); void HW_KEY_FUNCTION(void);#define KEY_CLO0_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_RESET) #define KEY_CLO1_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_13,Bit_RESET) #define KEY_CLO2_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_14,Bit_RESET) #define KEY_CLO3_OUT_LOW GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_15,Bit_RESET)#define KEY_CLO0_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_12,Bit_SET) #define KEY_CLO1_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_13,Bit_SET) #define KEY_CLO2_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_14,Bit_SET) #define KEY_CLO3_OUT_HIGH GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_15,Bit_SET)#endif

串口的接線與矩陣鍵盤的接線

首先我們先接串口，把串口的VCC和GND分別接到主板上的3.3V和GND上（注意要把串口上的插線帽調(diào)整到3.3V，不然容易把板子燒壞，板子燒壞了那可就成大xx了），然后再把串口上的TXD和RXD分別連到主板的RXD和TXD。

然后我們來接矩陣鍵盤，要用到八根線，R1 ~ R4分別連到主板上的PD8 ~ PD11，C1 ~ C4分別連到主板上的PB12 ~ PB15.

load與運行調(diào)試

好啦，所有準(zhǔn)備工作都完成啦！！又到了我們激動人心的時刻啦！！
運行成功圖如下：

over。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的stm32矩阵键盘学习笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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