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51单片机矩阵键盘原理51单片机矩阵键盘原理矩阵键盘是一种常用的输入设备，可以通过少量的I/O口控制多个按键。
51单片机作为嵌入式系统中常用的控制器，也可以通过控制矩阵键盘来实现输入功能。
1. 矩阵键盘的结构矩阵键盘由多个按键组成，每个按键都有一个引脚与其他按键共用，形成了一个按键矩阵。
例如，4x4的矩阵键盘有16个按键，其中每行和每列各有4个引脚。
2. 矩阵键盘的工作原理当用户按下某一个按键时，该按键所在行和列之间会形成一个电路通路。
这时，51单片机可以通过扫描所有行和列的电路状态来检测到用户所按下的具体按键。
具体实现过程如下：（1）将每一行引脚设置为输出状态，并将其输出高电平；（2）将每一列引脚设置为输入状态，并开启上拉电阻；（3）逐一扫描每一行引脚，当发现某一行被拉低时，则表示该行对应的某一个按键被按下；（4）记录下该行号，并将该行引脚设置为输入状态，其余行引脚设置为输出状态；（5）逐一扫描每一列引脚，当发现某一列被拉低时，则表示该列对应的是刚才所记录下的行号及其对应的按键；（6）通过行号和列号确定具体按键，并进行相应的处理。
3. 代码实现下面是一个简单的51单片机矩阵键盘扫描程序：```c#include <reg52.h> //头文件sbit row1 = P1^0; //定义引脚sbit row2 = P1^1;sbit row3 = P1^2;sbit row4 = P1^3;sbit col1 = P1^4;sbit col2 = P1^5;sbit col3 = P1^6;sbit col4 = P1^7;unsigned char keyscan(void) //函数定义{unsigned char keyvalue; //定义变量while(1) //循环扫描{row1=0;row2=row3=row4=1; //设置行状态 if(col1==0){keyvalue='7';break;} //读取按键值 if(col2==0){keyvalue='8';break;}if(col3==0){keyvalue='9';break;}if(col4==0){keyvalue='/';break;}row2=0;row1=row3=row4=1;if(col1==0){keyvalue='4';break;}if(col2==0){keyvalue='5';break;}if(col3==0){keyvalue='6';break;} if(col4==0){keyvalue='*';break;}row3=0;row1=row2=row4=1; if(col1==0){keyvalue='1';break;} if(col2==0){keyvalue='2';break;} if(col3==0){keyvalue='3';break;} if(col4==0){keyvalue='-';break;}row4=0;row1=row2=row3=1; if(col1==0){keyvalue='C';break;} if(col2==0){keyvalue='0';break;} if(col3==0){keyvalue='=';break;} if(col4==0){keyvalue='+';break;}}return keyvalue; //返回按键值}void main() //主函数{unsigned char key;while(1) //循环读取{key = keyscan(); //调用函数}}```以上代码实现了一个简单的矩阵键盘扫描程序，可以通过调用`keyscan()`函数来获取用户所按下的具体按键值。
51单⽚机矩阵键盘⾏扫描————————————————————————————————————————————分类：按结构原理分：触点式开关按键⽆触点开关按键接⼊⽅式独⽴式按键矩阵式键盘————————————————————————————————————————————矩阵式键盘识别⽅法（⾏扫描法）检测列线的状态：列线Y4~Y7置⾼电平，⾏线Y0~Y3置低电平。
只要有⼀列的电平为低，则表⽰键盘该列有⼀个或多个按键被按下。
若所有列线全为⾼电平，则键盘中⽆按键按下。
判断闭合按键所在的位置：⾏线置⾼电平，列线置低电平。
检测⾏线的状态。
举例：当按下第⼀⾏第⼀列的按键时⾏扫描，⾏线为低电平，列线为⾼电平，得到 1110 0000列扫描，⾏线为⾼电平，列线为低电平，得到 0000 1110将得到的结果进⾏或运算，得到 1110 1110，对应第⼀⾏第⼀列，⼗六进制为0xEE按键表⾏列bin hex111110 11100xEE121101 11100xDE131011 11100xBE140111 11100x7E211110 11010xED221101 11010xDD231011 11010xBD240111 11010x7D311110 10110xEB321101 10110xDB331011 10110xBB340111 10110x7B411110 01110xE7421101 01110xD7431011 01110xB7440111 01110x77————————————————————————————————————————————矩阵式键盘应⽤实例实现结果：通过4*4矩阵键盘对应数码管显⽰0~F设计思路：当检测到按键被按下时，将此时⾏扫描的结果存⼊临时变量，再进⾏列扫描，得到的结果和临时变量进⾏或运算。
通过数组存放按键和数码管编码，⾏列扫描得到结果后遍历数组，找到对应的编码位置并显⽰数码管编码实现代码：1 #include <reg52.h>2 typedef unsigned char uchar;3 typedef unsigned int uint;4 uchar code KEY_TABLE[] =5 {60xEE, 0xDE, 0xBE, 0x7E,70xED, 0xDD, 0xBD, 0x7D,80xEB, 0xDB, 0xBB, 0x7B,90xE7, 0xD7, 0xB7, 0x7710 };11 uchar code TABLE[] =12 {130x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F,140x66, 0x6D, 0x7D, 0x07,150x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C,160x39, 0x5E, 0x79, 0x71,17 };18void Delay(uchar m)19 {20 --m;21 }22void main()23 {24 uchar temp, key, i;25while(1)26 {27 P3 = 0xF0;28if (P3 != 0xF0)29 {30 Delay(2000);31if (P3 != 0xF0)32 {33 temp = P3;34 P3 = 0x0F;35 key = temp | P3;36for (i = 0; i < 16; ++i)37if (key == KEY_TABLE[i])38break;39 P2 = TABLE[i];40 }41 }42 }43 }。
单片机独立按键和矩阵键盘概念及原理一、基本知识 1.按键分类与输入原理 按键按照结构原理科分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关灯;另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。
前者造价低，后者寿命长。
目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键。
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。
当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入时与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。
CPU可以采用查询或中断方式了解有无将按键输入，并检查是哪一个按键按下，将该键号送人累加器，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完成后再返回主程序。
2.按键结构与特点 微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能式把机械上的通断转换为电气上的逻辑关系。
也就是说，它能提供标准的TTL逻辑电平，以便于通用数字系统的逻辑电平相容。
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定的时间触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。
其抖动过程如下图1所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5-10ms。
在触点抖动期间检测按键的通与断，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放错误的被认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。
为了克服你、按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取消抖措施。
按键较少时，可采用硬件消抖;按键较多式，采用软件消抖。
图1 按键触点机械抖动 (1)按键编码 一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。
根据键盘结构的不同，采用不同的编码。
无论有无编码，以及采用什幺编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
(2)键盘程序 一个完整的键盘控制程序应具备以下功能： a.检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施消抖。
51单片机点阵原理
1. 点阵显示器的结构，点阵显示器由多行多列的LED灯组成，每个LED灯可以看作是一个像素点，通过控制每个像素点的亮灭来显示图形和文字。
2. 51单片机控制，51单片机具有多个通用输入输出引脚，可以通过这些引脚来控制点阵显示器的每个像素点。
通过编程控制这些引脚的高低电平，可以实现对点阵显示器的控制。
3. 行列扫描，点阵显示器通常采用行列扫描的方式来控制。
在行列扫描中，通过控制行引脚和列引脚的高低电平，可以选择点阵中的某一个LED，并控制其亮灭状态。
4. 刷新频率，为了保持点阵显示的稳定性和清晰度，需要以一定的刷新频率对点阵进行控制。
通过51单片机的定时器功能，可以实现对点阵的定时刷新，从而实现稳定的显示效果。
5. 数据存储，在51单片机中需要设置相应的数据存储区域，用来存储需要在点阵上显示的图形、文字或动画的数据，通过读取这些数据并控制点阵显示器的引脚，可以实现对点阵的显示控制。
总之，51单片机控制点阵显示器的原理是通过控制引脚的高低电平来选择并控制点阵中的LED灯，同时通过定时器功能和数据存储来实现稳定的显示效果。
这样就可以实现在点阵显示器上显示各种图形、文字和动画等效果。
矩阵按键1.1矩阵按键连接图：1.2矩阵按键扫描原理：1.3矩阵按键与独立按键转换：看电路图，只用将某一个IO 口写0 ，即可组成独立按键。
1.4 程序实例：矩阵4 x4共十六个按键按顺序按下，数码管分别显示0~F。
#include "reg52.h"typedef unsigned int u16;typedef unsigned char u8;#define GPIO_DIG P0#define GPIO_KEY P1sbit LSA=P2^2;sbit LSB=P2^3;sbit LSC=P2^4;u8 KeyValue;u8 code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//ÏÔʾ0~FµÄÖµvoid delay(u16 i){while(i--);}void KeyDown(void){char a=0;GPIO_KEY=0x0f; // 低四位写高高四位写0if(GPIO_KEY!=0x0f)//判断是否有按键按下{delay(1000);//延时10ms消抖if(GPIO_KEY!=0x0f)//确认是否真的有按键按下{GPIO_KEY=0X0F; // 再次高四位写0 低四位写1 去干扰开始列扫描此时按键任然是按下状态switch(GPIO_KEY){case(0X07): KeyValue=0;break;case(0X0b): KeyValue=1;break;case(0X0d): KeyValue=2;break;case(0X0e): KeyValue=3;break;}GPIO_KEY=0XF0; //第二步开启行扫描高四位写1 低四位写0switch(GPIO_KEY){case(0X70): KeyValue=KeyValue;break;case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+4;break;case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12;break;}while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)) //判断按键是否松开{delay(1000); //延时消抖a++; //设定一个强制退出条件}}}}void main(){LSA=0;LSB=0;LSC=0;while(1){KeyDown();GPIO_DIG=smgduan[KeyValue];}}。
试述51系列单片机矩阵键盘编程摘要在单片机系统中，常常使用键盘向单片机输入信息。
键盘由一组常开的按键组成，当按键闭合时就会向单片机系统输入一个电平信息。
每个按键都被赋予了一个键码，单片机根据此代码执行任务。
在单片机系统按键数量较多时，为了减少I/O口的使用通常使用矩阵键盘。
关键词单片机；键盘；矩阵键盘；I/O口1 矩阵键盘的结构矩阵键盘的按键排成矩阵，一般是4×4矩阵，即4行4列，行和列的交叉点接一个常开的独立按键，按键被闭合时就接通行线和列线。
8个I/O口产生16个交叉点16个按键，按键数量比独立按键多了一倍，9个I/O口产生20个按键，I/O口越多产生的按键数量越多，效果越明显。
可以在键盘扫描程序中对每个按键进行编号，如第一行按键从左到右对应0、1、2、3，第二行按键从左到右对应4、5、6、7，第三行按键从左到右对应8、9、A、B，第四行按键左到右对应C、D、E、F，每按一次键让数码管显示该按键所代表的编号。
2 矩阵键盘的工作原理矩阵键盘结构比独立键盘复杂，识别难度也比独立按键大很多。
矩阵键盘的工作方式有程序扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式3种。
本文只讨论程序扫描方式。
程序扫描方式是CPU主动调用扫描子函数，响应键盘的输入要求。
在子函数里有以下步骤：1）判断键盘中有无按键闭合；2）延时去抖消除干扰；3）检测是否确实有按键闭合，确定闭合键的编号；4）等待闭合键的释放。
整个步骤中确定闭合键的编号是关键所在，常用的判断方法有逐行扫描法和反转扫描法。
3 硬件仿真4×4矩阵键盘无需外接电源，电位变化完全由编程来决定。
通过软件延时来消抖动，去干扰。
4×4矩阵键盘4行4列交叉，每个按键位于交叉点上对应的行列号唯一，共16个按键。
4×4矩阵键盘8个I/O口接P1口，7SEG-MPX2-AN-GREEN7段共阳极数码管通过上拉电阻接P0口。
键盘中每闭合一个按键让数码管显示对应的编号。
51单片机--矩阵键盘仿真矩阵键盘实验该实验采用proteus 7.4 sp3进行的仿真，仿真原理图如下图所示，该实验是4×4矩阵键盘实验，每按一个键最后一个数码管显示，原先显示的数左移一位，六位都显示后从新从第一个开始显示。
键盘输入值如下图键盘上标注。
输入0、1、2时的显示结果：有输入5、6、7后的显示结果：/********************************************************************** * 程序名; 矩阵键盘实验* 功能：数码管通过动态扫描显示键盘输入的数字，输入一个数，数码管上* 显示的数左移一位，达到六位后从第一个开始显示.* 编程者：ZPZ* 编程时间：2009/8/11**********************************************************************/ #include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charbit flag=0;uchar temp,i,m,s=0,s1,s2,s3,s4,s5;uchar code table[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};void display(uchar a);void delay(uint z);void keyscan();void keyin(uchar zhi,uchar a,uchar b,uchar c,uchar d);/****************** 主函数*******************/ void main(){while(1){keyscan();if(flag==0){P1=0xff;P0=0xff;}if(flag==1){display(m);}}}/****************** 显示函数*******************/ void display(uchar a){if(s==1){P1=0x20;P0=table[a];s1=table[a];delay(1);}if(s==2){P1=0x10;P0=s1;delay(1);P1=0x20;P0=table[a];s2=table[a];delay(1);} if(s==3){P1=0x08;P0=s1;delay(1);P1=0x10;P0=s2;delay(1);P1=0x20;P0=table[a];s3=table[a];delay(1);} if(s==4){P1=0x04;P0=s1;delay(1);P1=0x08;P0=s2;delay(1);P1=0x10;P0=s3;delay(1);P1=0x20;P0=table[a];s4=table[a];delay(1);} if(s==5){P1=0x02;P0=s1;delay(1);P1=0x04;P0=s2;delay(1);P1=0x08;P0=s3;delay(1);P1=0x10;P0=s4;delay(1);P1=0x20;P0=table[a];s5=table[a];delay(1);} if(s==6){P1=0x01;P0=s1;delay(1);P1=0x02;P0=s2;delay(1);P1=0x04;P0=s3;delay(1);P1=0x08;P0=s4;delay(1);P1=0x10;P0=s5;delay(1);P1=0x20;P0=table[a];delay(1);}if(s>6){s=1;}}/****************** 延时子函数*******************/ void delay(uint z){uint j,k;for(j=z;j>0;j--)for(k=120;k>0;k--);}/****************** 键扫描函数*******************/ void keyscan(){P3=0xff;keyin(0xfe,0,1,2,3);keyin(0xfd,4,5,6,7);keyin(0xfb,8,9,10,11);keyin(0xf7,12,13,14,15);}/****************** 键输入函数*******************/void keyin(uchar zhi,uchar a,uchar b,uchar c,uchar d){P3=zhi;temp=P3;temp=P3&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);temp=P3;temp=P3&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;temp=P3&0xf0;switch(temp){case(0xe0):m=a;break;case(0xd0):m=b;break;case(0xb0):m=c;break;case(0x70):m=d;break;default:break;}flag=1;delay(200);s++;if(s>6)s=1;}delay(10);}}。
