濰坊工程職業(yè)學(xué)院　張成法　馬鳳娟

基于AT89C52的矩陣鍵盤編程

濰坊工程職業(yè)學(xué)院張成法馬鳳娟

本文主要講述采用逐行掃描法識別矩陣式鍵盤按鍵，通過依次按下矩陣式鍵盤上的第1～16個(gè)鍵，6位數(shù)碼管全部依次顯示0～F來闡述矩陣式鍵盤按鍵識別的具體實(shí)現(xiàn)方法。

矩陣式鍵盤；按鍵；數(shù)碼管

引言

在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，應(yīng)用最多的是非編碼鍵盤。非編碼鍵盤又分為：獨(dú)立鍵盤和行列式（又稱矩陣式）鍵盤。本文通過案例程序“依次按下矩陣式鍵盤上的第1～16個(gè)鍵，6位數(shù)碼管全部依次顯示0～F”的編寫闡述采用逐行掃描法識別矩陣式鍵盤按鍵的實(shí)現(xiàn)方法。對矩陣式鍵盤按鍵的識別方法有很多種，本文講述的方法簡單易懂，容易掌握。

1　系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是由AT89C52單片機(jī)、電源電路、復(fù)位電路、6個(gè)數(shù)碼管、鎖存器和4行×4列的矩陣式鍵盤組成。如圖1所示，圖中已對4行×4列的矩陣式鍵盤的每個(gè)按鍵從左到右、從上到下進(jìn)行了1～16的數(shù)字編號。

系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)圖

圖中與P2.0相連的鍵盤是獨(dú)立鍵盤。一旦獨(dú)立鍵盤被按下，則與之相連的P2.0引腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，如果檢測到P2.0引腳是低電平，則說明獨(dú)立鍵盤被按下去了。

4行×4列的矩陣式鍵盤全部和單片機(jī)的P3口相連，矩陣式鍵盤的4行是跟P3.0～P3.3引腳相連，4列是跟P3.4～P3.7引腳相連。

2　矩陣式鍵盤按鍵識別分析

①給鍵盤的第一行P3.0賦值0，給其余的P3.1～P3.7賦值1，即P0=0xfe，然后重新讀回P3.4、P3.5、P3.6、P3.7的數(shù)據(jù)，看看讀回的P3.4、P3.5、P3.6、P3.7的數(shù)據(jù)中是否有0，如果有0，則說明第一行的4個(gè)鍵（1、2、3、4）中有某個(gè)鍵被按下去了。如果從P3.4～P3.7讀回來的數(shù)為0111，則說明鍵1被按下去了。如果從P3.4～P3.7讀回來的數(shù)為1011，則說明鍵2被按下去了。如果從P3.4～P3.7讀回來的數(shù)為1101，則說明鍵3被按下去了。如果從P3.4～P3.7讀回來的數(shù)為1110，則說明鍵4被按下去了。

②給鍵盤的第二行P3.1賦值0，給其余的P3.0、P3.2、P3.3、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7賦值1，即P0=0xfd，然后重新讀回P3.4、P3. 5、P3.6、P3.7的數(shù)據(jù)，看看讀回的P3.4～P3.7的數(shù)據(jù)中是否有0，如果有0，則說明第二行的4個(gè)鍵（5、6、7、8）中與數(shù)據(jù)為0的引腳相連的某個(gè)按鍵被按下去了。

③給鍵盤的第三行P3.2賦值0，給其余的P3.0、P3.1、P3.3、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7賦值1，即P0=0xfb，然后重新讀回P3.4、P3. 5、P3.6、P3.7的數(shù)據(jù)，看看讀回的P3.4～P3.7的數(shù)據(jù)中是否有0，如果有0，則說明第三行的4個(gè)鍵（9、10、11、12）中與數(shù)據(jù)為0的引腳相連的某個(gè)按鍵被按下去了。

④給鍵盤的第四行P3.3賦值0，給其余的P3.0、P3.1、P3。2、P3.4、P3.5、P3.6、P3.7賦值1，即P0=0xf7，然后重新讀回P3.4、P3. 5、P3.6、P3.7的數(shù)據(jù)，看看讀回的P3.4～P3.7的數(shù)據(jù)中是否有0，如果有0，則說明第四行的4個(gè)鍵（13、14、15、16）中與數(shù)據(jù)為0的引腳相連的某個(gè)按鍵被按下去了。

檢測矩陣式鍵盤中是否有鍵被按下去就是根據(jù)①→②→③→④的順序進(jìn)行的。依次給矩陣式鍵盤的每一行賦值0，然后依次讀取P3口的高四位P3.4～P3.7的數(shù)據(jù)，看看P3.4～P3.7中數(shù)據(jù)有沒有為0的，如果有為0的則說明有按鍵被按下去。

3　程序設(shè)計(jì)

編寫案例項(xiàng)目“依次按下矩陣鍵盤上的第1～16個(gè)鍵，6位數(shù)碼管全部依次顯示0～F”的程序。依次給P3口賦值0xfe、0xfd、0xfb和0xf7實(shí)現(xiàn)對矩陣式鍵盤的逐行掃描。

在程序中給P3口賦值，然后把P3口的數(shù)據(jù)重新讀取回來，并將其賦給變量temp，即temp=P3，然后將temp和0xf0進(jìn)行與運(yùn)算，把與運(yùn)算結(jié)果temp&0xf0跟0xf0相比較，如果temp& 0xf0=0xf0則說明沒有按鍵被按下去，如果temp&0xf0不等于0xf0則說明有按鍵被按下去。

按鍵在閉合時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)存在抖動(dòng)現(xiàn)象，為了確定按鍵是否確實(shí)被按下去，在程序編寫中需要對其進(jìn)行多次判斷。

部分程序如下所示：

P3=0xfd;//對鍵盤第二行進(jìn)行掃描

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)//判斷是否有按鍵按下去

{

delay(5);

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)//判斷是否有按鍵按下去

{

temp=P3;

switch(temp)

{

case 0xed:num=5;

break;

case 0xdd:num=6;

break;

case 0xbd:num=7;

break;

case 0x7d:num=8;

break;

}

while(temp!=0xf0)

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

}

}

4　結(jié)束語

本文利用數(shù)碼管和鎖存器，通過在數(shù)碼管上顯示矩陣式鍵盤按鍵數(shù)值的項(xiàng)目案例，詳細(xì)講述了采用逐行掃描法識別矩陣式鍵盤按鍵的實(shí)現(xiàn)方法。該方法簡單易懂，容易掌握。

[1]林珊,許建明.基于單片機(jī)的鍵盤顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息與電腦,2011.

[2]郭小軍.單片機(jī)控制數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示過程分析[J].武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010.

張成法，1984年出生，山東青州人，碩士，研究方向：單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)。