12.1 項(xiàng)目分析

矩陣鍵盤(pán)，是一種在節(jié)省端口的前提下控制大量按鍵的一種方法，對(duì)于傳統(tǒng)的獨(dú)立對(duì)地鍵盤(pán)，一個(gè)按鍵就需要占用一個(gè)單片機(jī)IO口，雖然有時(shí)候會(huì)加一些擴(kuò)展芯片之類的用于一個(gè)端口控制多個(gè)按鍵，但是電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，矩陣鍵盤(pán)則是一種盡可能的既不用驅(qū)動(dòng)芯片又能最大限度的使用大量按鍵的方法，一個(gè)a行b列的矩陣鍵盤(pán)，它所占用的端口數(shù)量是a+b個(gè)端口，所控制的按鍵數(shù)量則是a×b個(gè)按鍵，比如常見(jiàn)的4×4矩陣鍵盤(pán)只需要占用8個(gè)端口就可以控制16個(gè)按鍵，矩陣鍵盤(pán)的接法如下圖所示。

從圖中可以看出，每一列的按鍵取一端接在一起，每一行的按鍵取按鍵的另一列接在一起，這樣就會(huì)引出四條行掃描線和列掃描線，假設(shè)某個(gè)端口產(chǎn)生了低電平，那么對(duì)應(yīng)的就會(huì)有四個(gè)按鍵變成了獨(dú)立對(duì)地鍵盤(pán)，當(dāng)這四個(gè)鍵按下的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的端口電平就會(huì)拉低，所以矩陣鍵盤(pán)的按鍵檢測(cè)主要就是進(jìn)行掃描檢測(cè)，在短暫的時(shí)間內(nèi)不停的掃描鍵盤(pán)，可以根據(jù)行掃描判斷，也可以根據(jù)列掃描判斷，矩陣鍵盤(pán)的識(shí)別主要有以下幾種判斷方法：

算法1 ：對(duì)矩陣鍵盤(pán)的行（或者列）不停的掃描，然后檢測(cè)對(duì)應(yīng)的列（或者行），當(dāng)掃描的頻率超過(guò)人的反應(yīng)時(shí)間時(shí)，便不會(huì)被感覺(jué)出來(lái)，但是這種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序編寫(xiě)較為簡(jiǎn)單，但是代碼很長(zhǎng)，且浪費(fèi)CPU的資源。

算法2： 對(duì)矩陣鍵盤(pán)的列（或者行）全部賦低電平，然后判斷是否有行（或者列）的端口有低電平產(chǎn)生，沒(méi)有，證明按鍵沒(méi)有被按下，如果有，那么此時(shí)將端口對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存放入一個(gè)變量，并同時(shí)將列（或者行）的低電平轉(zhuǎn)移到行（或者列）上，此時(shí)列（或者行）必然也會(huì)有一個(gè)低電平的端口，將這時(shí)候的數(shù)據(jù)存放入第二個(gè)變量，最后，撤銷所有的低電平，將兩個(gè)變量的數(shù)據(jù)相加，則必然會(huì)得出所有按鍵值的其中一個(gè)，那么這個(gè)按鍵值所對(duì)應(yīng)的按鍵必然就是按下的按鍵，這種算法比較復(fù)雜，編程或者理解起來(lái)比較困難，但是代碼短，節(jié)省CPU資源。

12.2 原理圖

現(xiàn)在我們以原理圖為例，實(shí)現(xiàn)如下功能，用0~F代表按鍵的編號(hào)，按下某個(gè)按鍵后，在數(shù)碼管上顯示按鍵的編號(hào)（要求采用算法2方式實(shí)現(xiàn)）。

**12.3 **源代碼

/*********************************************************************************************************
                頭    文    件    引    用
*********************************************************************************************************/
#include <reg51.h>                                            //導(dǎo)入51單片機(jī)頭文件
#include <intrins.h>
/*********************************************************************************************************
              數(shù)    據(jù)    類    型    定    義
*********************************************************************************************************/
#define u8 unsigned char                                        //定義無(wú)符號(hào)字符型數(shù)據(jù)(0~255)
#define u16 unsigned int                                        //定義無(wú)符號(hào)整型數(shù)據(jù)(0~65535)
/********************************************************
Name    :KEY_Scan
Function  :鍵盤(pán)掃描
Paramater  :None
Return    :None
********************************************************/
void KEY_Scan()
{
  u8 x, y ;
  u8 TAB[] = { 0x40, 0x79, 0x24, 0x30, 0x19, 0x12, 0x02, 0x78, 0x00, 0x10, 0x08, 0x03, 0x46, 0x21, 0x06, 0x0E } ;
  P2 = 0xF0 ;
  if( P2!=0xF0 )
  {
    x = P2 ;
    P2 = 0x0F ;
    if( P2!=0x0F )
    {
      y = P2 ;
      switch( x+y )
      {
        case 0xEE:  P0 = TAB[ 0 ] ;    break ;
        case 0xDE:  P0 = TAB[ 1 ] ;    break ;
        case 0xBE:  P0 = TAB[ 2 ] ;    break ;
        case 0x7E:  P0 = TAB[ 3 ] ;    break ;
        case 0xED:  P0 = TAB[ 4 ] ;    break ;
        case 0xDD:  P0 = TAB[ 5 ] ;    break ;
        case 0xBD:  P0 = TAB[ 6 ] ;    break ;
        case 0x7D:  P0 = TAB[ 7 ] ;    break ;
        case 0xEB:  P0 = TAB[ 8 ] ;    break ;
        case 0xDB:  P0 = TAB[ 9 ] ;    break ;
        case 0xBB:  P0 = TAB[ 10 ] ;  break ;
        case 0x7B:  P0 = TAB[ 11 ] ;  break ;
        case 0xE7:  P0 = TAB[ 12 ] ;  break ;
        case 0xD7:  P0 = TAB[ 13 ] ;  break ;
        case 0xB7:  P0 = TAB[ 14 ] ;  break ;
        case 0x77:  P0 = TAB[ 15 ] ;  break ;
      }
    }
  }
}
/*********************************************************************************************************
                    主    函    數(shù)
*********************************************************************************************************/
void main()
{
  while( 1 )
  {
    KEY_Scan() ;
  }
}

12.4 仿真效果