矩阵键盘的键值计算及编程[严选材料]

矩阵键盘的编程⽅法——读取键值矩阵键盘的使⽤在单品机的学习当中⼗分⼴泛，可是对于许多新⼿，包括本⼈有时也是搞不明⽩，昨天晚上和今天早上的思考和同⾏们的讨论，终于有了点头绪，所以想记录下读取键盘的思路。

在单⽚机的学习版中，矩阵键盘通常如下图设计：下⾯就以按下S16键来讲解其思路：⾸先：P3的⾼位P3.4~P3.7输出为0，低位P3.0~P3.3输出为1；即P3=0x0F，当按下S16键后(有消抖动过程)，P3.3的值为0，则P3的值更新为0x07；其次：P3的⾼位P3.4~P3.7输出为1，低位P3.0~P3.3输出为0；即P3=0xF0，当按下S16键后(有消抖动过程)，P3.4的值为0，则P3的值更新为0xE0；最后将两个值相加得P3=0xE7；在keyscan（）函数（假设我们的键盘扫描程序为unsigned char keyscan()）返回其键盘的值供后续的程序调⽤，通常会有⼀个switch块根据其返回值来确定输出的是哪⼀个数值。

下⾯提供⼀段KeilC51语⾔的代码来解释⼀下：1. /*------------------------------------------------2. 键盘扫描程序3. ------------------------------------------------*/4. uchar keyscan( void ) //键盘扫描函数，使⽤⾏列反转扫描法5. {6. uchar cord_h,cord_l;//⾏列值中间变量7. P3 = 0x0f; //⾏线输出全为08. cord_h = P3 & 0x0f; //读⼊列线值9. if( cord_h != 0x0f ) //先检测有⽆按键按下10. {11. delay( 100 ); //去抖12. if( cord_h != 0x0f )13. {14. cord_h = P3 & 0x0f; //读⼊列线值15. P3 = cord_h | 0xf0; //输出当前列线值16. cord_l = P3 & 0xf0; //读⼊⾏线值17. return( cord_h + cord_l );//键盘最后组合码值18. }19. }20. return( 0xff ); //返回该值21. }22.⾸先把P3的⼝赋值为0x0f，同时把P3和0x0f赋值给cord_h（⾏的数值），倘若有按键按下，那么P3的值就会改变，随后cord_h的只也会随之变化，经过消抖之后记录cord_h的值，即cord_h = P3 & 0x0f;（若以S16为例，那么P3.3的值变为0，所以cord_h的值就会变为0x07；）接下来：P3 = cord_h | 0xf0;意在不改变P3的第四位，把P3的⾼四位赋为⾼电平，那么P3=0x0f7;到了关键的⼀步：cord_l = P3 & 0xf0;我当初以为cord_l=0xf0呢，结果就和程序运⾏的不⼀样喽，最后还是问了我的同⾏（⾮常感谢刘伟同志！指点迷津！），其实在第⼆个if语⾔内，S16已经被按下了的，所以P3的值⽴刻就变为0x0e的了，以⾄于cord_l=0x0e，最后返回⾏和列的和return( cord_h + cord_l );（0xe7）。

单片机矩阵键盘的编程I/O端口输出1的端口与输出0的端口对接的时候会检验出原来的端口是0 第一个，这个是错误程序#include<reg52.h>void delay1ms(unsigned int i) //延时函数{unsigned char j;while(i--){for(j=0;j<115;j++) //1ms基准延时程序{;}}}void main(){while(1){P1=0xf0; //建立初始状态,每一行赋值0，每一列赋予1unsigned chars[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0 x86,0x8e}; //数码管灯unsigned int l; //分别代表作列与行unsigned int r;if(P1!=0xf0) //检验有没有按键被按下{delay1ms(15); //避免前沿抖动，延时大约15msswitch(P1) //检验有没有键盘被按下{ //如果按下了就检验是哪一列被按下了case 0x70: //p1^7被按下l=4;case 0xB0: //p1^6被按下l=3;case 0xD0: //p1^5被按下l=2;case 0xE0: //p1^4被按下l=1;default:break;}P1=0xf; 、 //每一列赋予1，每一行赋予0switch(P1) //检验哪一行的按键被按下{case 0xE: //p1^0被按下r=1;case 0xD: //p1^2被按下r=2;case 0xB://p1^3被按下r=3;case 0x7:r=4;//p1^4被按下default:break;}//已经知道哪一个按键被按下r=r*l; //得到的数在数值上等于要显示的数目P1=s8[r] //数码管亮}delay1ms(15); //避免后延抖动}}错误的地方在于P1=0xf; 、 //每一列赋予1，每一行赋予0switch(P1) //检验哪一行的按键被按下{这是因为如果没有再次判断当P1！=0XF的时候，就可能出现没有符合case之中的情况而直接运行default这种情况。

矩阵键盘编程键盘结构与类型独立式按键键盘由若干独立式按键组成。

独立式按键指每个按键作为一位占用一根I/O口线，直接用I/O口线构成单个按键电路。

独立式按键键盘可分为中断方式和查询方式两种。

独立式按键键盘优点是配置灵活，软件结构简单，操作速度快；缺点是按键多时I/O口浪费较大，故只在按键数目不多时采用。

行列式键盘(矩阵式键盘)用I/O口线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上。

在按键较多时可节省I/O口线，如4×8行列结构可构成32个键的键盘。

行列式键盘键输入过程及接口软件应解决的任务键开关状态的可靠输入主要应解决抖动问题。

对按键编码以便识别对按键编码，使不同的按键有不同的键值或键号。

按键状态的输入方式有中断方式与查询方式两种。

编制键盘程序检测有无按键按下、去抖动、按键信息的逻辑处理、输出确定的键号等。

行列式键盘(矩阵式键盘)及接口程序设计行列式键盘的结构及键值赋值方法键盘行线的一端经上拉电阻接+5v电源，另一端接单片机的输入口(因而各输入口均被钳位于高电平)。

各列线的一端接单片机的输出口，另一端悬空。

按键设置在行列线的交点上，行、列线分别连接到按键的两端，按键按下则相应交点的行列线接通。

由图可见，矩阵式键盘接口的设计思想是把键盘既作为输入设备又作为输出设备对待的。

为了让CPU能识别是哪个按键被按下，必须给每个按键都分配一个键号(一般以十进制数表示)。

例如，4×4列矩阵式键盘共16个按键，键号依次按顺序排列为0~15。

对行列式键盘的每个按键，还有一个更重要的概念：键值或者说键码。

键值是一个可表征按键状态的8位数据，不同的按键有不同的键值。

按键后根据键值便能转到相应的键处理子程序，实现键盘的数据输入功能或命令处理功能。

同一个按键的键值和键号可以相同，也可以不相同，这主要取决于键盘的结构与采用的编码方法。

对行列式键盘来说，识别被按键的位置也就是找出被按键所在行和列的坐标值。

对于4行×4列行列式键盘，被按键所在行和列的坐标值为两个4位数据；而对于8行×8列行列式键盘，则为两个8位数据。

4×4矩阵键盘的工作原理与编程ME300B单片机学习开发系统应用之三---4×4矩阵键盘的工作原理与编程作者：山西太原贵国庆本文介绍如何在ME300B型51/AVR单片机学习开发系统上使用数码管显示4×4矩阵键盘的键值。

一、硬件工作原理的简单介绍该实验使用ME300B上的8位数码管显示电路和4×4矩阵键盘电路。

现将这二部分的电路工作原理进行简单的介绍：1、4×4矩阵键盘的工作原理矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。

在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。

这样键盘中按键的个数是4×4个。

这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。

图1为ME300B矩阵键盘电路图，行线接P1.4－P1.7，列线接P1.0－P1.3。

地显示。

图3 数码管电路数码管不同位显示的时间间隔可以通过调整延时程序的延时长短来完成。

数码管显示的时间间隔也能够确定数码管显示时的亮度，若显示的时间间隔长，显示时数码管的亮度将亮些，若显示的时间间隔短，显示时数码管的亮度将暗些。

若显示的时间间隔过长的话，数码管显示时将产生闪烁现象。

所以，在调整显示的时间间隔时，即要考虑到显示时数码管的亮度，又要数码管显示时不产生闪烁现象。

在ME300B单片机开发系统中使用数码管来显示信息时，要将JP2的2、3端短接。

见图3二、演示程序的编程方法1、4×4矩阵键盘的编程方法：1.1、先读取键盘的状态，得到按键的特征编码。

先从P1口的高四位输出低电平，低四位输出高电平，从P1口的低四位读取键盘状态。

再从P1口的低四位输出低电平，高四位输出高电平，从P1口的高四位读取键盘状态。

将两次读取结果组合起来就可以得到当前按键的特征编码。

使用上述方法我们得到16个键的特征编码。

举例说明如何得到按键的特征编码：假设“1”键被按下，找其按键的特征编码。

实验五矩阵键盘实验一、实验内容1、编写程序，做到在键盘上每按一个数字键(0－F)用发光二极管将该代码显示出来。

按其它键退出。

2、加法设计计算器，实验板上有12个按键，编写程序，实现一位整数加法运算功能。

可定义“A”键为“+”键，“B”键为“=”键。

二、实验目的1、学习独立式按键的查询识别方法。

2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。

三、实验说明1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。

2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。

3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。

行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。

行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。

然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。

这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。

由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。

行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。

程序效果：‎按下任意键‎，LED显‎示P0读回‎的数据其中‎4*4的矩‎阵键盘接P‎0口*/‎#inc‎l ude<‎r eg52‎.h> /‎/头文件‎u nsig‎n ed c‎h ar k‎e y=0x‎f f; ‎//定义‎一个变量用‎于存放按键‎值voi‎d rea‎d key(‎); ‎//读按键‎子函数,获‎取键值v‎o id m‎a in()‎ /‎/主函数‎{whi‎l e(1)‎{ ‎read‎k ey()‎; //读‎按键值i‎f(key‎!=0xf‎f) //‎判断是否有‎按键按下‎P2=~k‎e y;//‎这里取反：‎是因为LE‎D为共阴，‎显示所按下‎的值‎}}‎v oid ‎r eadk‎e y() ‎//读键盘‎子函数{‎P0=0‎x fe; ‎//将第一‎列拉低，扫‎描是否有按‎键按下，第‎一列键值为‎：0，4，‎8，C k‎e y=P0‎; //‎读取键盘值‎if(k‎e y!=0‎x fe) ‎//若ke‎y！=0x‎f e，说明‎有按键按下‎，则返回‎r etur‎n; ‎//否则‎继续扫描下‎一列P0‎=0xfd‎;key‎=P0;‎i f(ke‎y!=0x‎f d)r‎e turn‎;P0=‎0xfb;‎key=‎P0;i‎f(key‎!=0xf‎b)re‎t urn;‎P0=0‎x f7;‎k ey=P‎0;if‎(key!‎=0xf7‎)ret‎u rn;‎k ey=0‎x ff;‎}‎键盘扫‎描程序：‎从以‎上分析得到‎键盘扫描程‎序的流程图‎所示。

程序‎如下‎SCAN‎: MOV‎P1,#‎0FH‎MOV‎A,P1‎A‎N L A,‎#0FH ‎CJ‎N E A,‎#0FH,‎N EXT1‎S‎J MP N‎E XT3 ‎NE‎X T1: ‎A CALL‎D20M‎S‎M OV A‎,#0EF‎H‎N EXT2‎: MOV‎R1,A‎M‎O V P1‎,A‎MOV ‎A,P1 ‎AN‎L A,#‎0FH‎CJN‎E A,#‎0FH,K‎C ODE;‎M‎O V A,‎R1‎SETB‎C‎RLC ‎A‎J C NE‎X T2‎NEX‎T3: M‎O V R0‎,#00H‎R‎E T‎KCOD‎E: MO‎V B,#‎0FBH ‎NE‎X T4: ‎R RC A‎I‎N C B ‎JC‎NEXT‎4‎M OV A‎,R1‎SWA‎P A‎NEX‎T5: R‎R C A ‎IN‎C B‎INC‎B‎INC ‎B‎I NC B‎J‎C NEX‎T5‎NEXT‎6: MO‎V A,P‎1‎A NL A‎,#0FH‎C‎J NE A‎,#0FH‎,NEXT‎6‎M OV R‎0,#0F‎F H‎RET ‎<2‎>确定矩阵‎式键盘上何‎键被按下介‎绍一种“高‎低电平翻转‎法”。

单片机独立按键和矩阵键盘操作[实验要求]独立按键操作: 试操作P3.4~P3.7控制的四个独立按键中的某一个, 每按一次, 数码管上显示数字作一次加1或减1变化, 显示数字在0~9之间.矩阵键盘操作: 依次按下4*4 矩阵键盘上从第1 到第20 个键，同时在六位数码管上依次显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。

[实验原理](1) 按键识别去抖动原理:我们在手动按键的时候, 由于机械抖动或是其它一些非人为的因素很有可能造成误识别, 一般手动按下一次键然后接着释放, 按键两片金属膜接触的时间大约为50ms 左右，在按下瞬间到稳定的时间为5-10ms,在松开的瞬间到稳定的时间也为5-10ms，如果我们在首次检测到键被按下后延时10ms 左右再去检测，这时如果是干扰信号将不会被检测到，如果确实是有键被按下，则可确认，以上为按键识别去抖动的原理。

(2) 独立按键识别: 判断是否按下键盘，当单片机上电时所有I/O 口为高电平，参照实验电路图, S2 键一端接地另一端接P3.4，所以当键被按下时P3.4 口直接接地，此时检测P3.4 肯定为低电平。

(3) 矩阵键盘识别: 参照实验电路图, 矩阵键盘的四行分别与P3.0-P3.3 连接，四列分别与P3.4-P3.7 连接。

如识别第1列按键, 可给P3.4送低电平，其余为高电平, 把P3口数据读回, 判断其第4位是否全为1, 如果全为1,则该列无键按下, 可继续判断下1列, 如有某位为0, 则有键按下,并可根据其位置识别按键所在行,从而确定该按键位置和键值. 其它各列按键识别类同.[实验目的](1)掌握独立按键的识别方法.(2)掌握按键去抖动的基本原理。

(3)了解矩阵键盘检测的操作方法。

(4)进一步巩固掌握数码管的显示操作方法.[硬件电路]图1 独立键盘和矩阵键盘电路图图2 矩阵键盘接口图。

实验七矩阵式键盘一、实验目的1.掌握矩阵式键盘处理的方法。

二、实验内容1.用4×4键盘的键值定义为0～15，并在二位LED数码管上动态显示出来。

三、实验步骤说明用4×4键盘的键值定义为0～15，并在二位LED数码管上动态显示出来。

1) 硬件P0口为字形码，P2口为字选码。

P1控制键盘，其中P1.0～P1.3为输出扫描码，P1.4～P1.7为回复码。

2）程序框架定义函数和数组void DelayMS(uchar x) ;// 延时子程序void Display(uchar y); // 显示子程序uchar keys();// 求键值子程序uchar keyno();//判断是否有键按下uchar code DSY_CODE[] = {0x28, 0x7e, 0xa2, 0x62, 0x74, 0x61, 0x21, 0x7a, 0x20, 0x60};uchar key_value=99;//按键键值//-----------------------------------------------------------------// 主程序//-----------------------------------------------------------------void main(){while(1){设置P1.0～P1.3为输入口全1，P1.4～P1.7为列值，置全0。

调显示函数，显示键值key_value如果有键按下调键值函数并赋给key_value}}//-----------------------------------------------------------------// 延时子程序//-----------------------------------------------------------------void DelayMS(uchar x){}//-----------------------------------------------------------------// 显示子程序//-----------------------------------------------------------------void Display(uchar y){显示黑屏;显示十位延时显示黑屏;显示个位延时}//-----------------------------------------------------------------// 判断是否有键按下子程序，没有返回0，有返回1//-----------------------------------------------------------------uchar keyno(){}//-----------------------------------------------------------------uchar keys();// 求键值子程序,返回键值//-----------------------------------------------------------------uchar keys(){设置P1.0～P1.3为输入口全1，P1.4～P1.7为列值，置全0。

矩阵键盘操作说明一、系统复位1按数字键0后，按MON键2输入99后，按NEXT键二、键盘视频选择首先是监视器选择然后是摄像机选择1、按键盘上的CLEAR键，清除键盘数字输入ENTER区中的数字显示2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示4、同时系统主机将返回该监视器对应的图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示。

5、输入选择的摄像机号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示6、按CAM键7、系统主机将返回该图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示则选择的图像再选择的监视器上显示三、图像区域切换在指定的监视器上运行一个指定区域的图像切换，该功能可以在任何一个监视上浏览切换所有的图像操作步骤如下：1、按键盘上CLERA键，清除数字输入ENTER区中的数字显示2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示4、输入区域切换中的开始图像号5、按ON键，确认开始区域的开始图像6、输入区域切换中的结束图像号7按OFF键确定区域切换的结束图像完成后则该监视器开始区域切换依次按照设定的图像号进行切换如要添加一个图像到切换序列中则：1和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列2、输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在系统的最大允许摄像机图像号的范围内3、按组合键ENTER-ON,ENTER键必须在前面，确定添加的图像。

如要在切换队列中删除一个图像：1、和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列2输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在这个序列切换范围内。

3、按组合键ENTER-OFF,ENTER必须在前面，确认删除图像。

四、报警设置单布防针对需要布防的防区一个一个的布防，防区布防后，根据监视器与防区触点权限表，自动将该防区分配到与之对应的监视器上。

矩阵键盘键值的计算方法矩阵键盘是一种常见的输入设备，广泛应用于计算机、手机、电子器件等。

它通过将按下的键映射为一个特定的键值，实现对应用程序的输入控制。

本文将介绍矩阵键盘键值的计算方法，帮助读者了解矩阵键盘的工作原理和键值计算的方法。

一、矩阵键盘的基本原理矩阵键盘由多个行和列的按键构成，这些按键被排列成一个矩阵，行与列之间形成交叉点。

按下某个按键时，会使得对应行和列之间形成闭合电路。

矩阵键盘通过扫描行和列，检测到闭合电路，从而确定所按下的按键。

二、矩阵键盘键值计算的方法1. 扫描行和列矩阵键盘首先需要扫描行和列，以检测闭合电路。

这个过程可以通过控制行和列的输入输出来实现。

首先将所有行设置为高电平输出状态，然后逐行将其设置为低电平状态，同时检测列的输入状态。

如果某一列为低电平，则说明该行和列之间的按键闭合，即键盘检测到按键按下的动作。

2. 确定键值在检测到按键闭合后，需要进一步确定对应的键值。

这个过程需要根据键盘的布局和键盘的编码规则来实现。

一般情况下，我们可以以行列号的方式对键盘按键进行编码。

假设有N 行M 列的键盘，按下的按键位于第i 行第j 列，则键值可表示为(i-1)*M + j。

通过这种方式，我们可以根据按下的行和列号计算出对应按键的键值。

假设有一个4 行4 列的矩阵键盘，按下的按键位于第3 行第2 列。

按照上述计算方法，我们可以得到键值为(3-1)*4 + 2 = 10。

因此，按下的按键对应的键值为10。

3. 键值的应用计算出按键的键值后，我们可以将其应用于对应的应用程序中。

键值可以作为输入信号传递给应用程序，根据键值的不同，应用程序可以执行相应的操作。

例如，将键值与预先定义的按键映射表进行匹配，可以实现不同按键对应的功能，如快捷键、功能键等。

矩阵键盘键值的计算方法涉及到扫描行和列，确定键值等关键步骤。

通过扫描行和列，可以检测到按键的闭合电路；通过确定键值，可以识别所按下的按键。

这种计算方法可以广泛应用于矩阵键盘的设计和开发中，帮助我们理解矩阵键盘的工作原理和键值计算的方法，并将其应用到实际的应用程序中。