单片机矩阵键盘的使用之读取键盘

实验十二基于单片机的矩阵键盘操作实验12.1 实验目的1. 掌握单片机AT89C52与矩阵键盘的接口技术。

2. 用protues实现该接口的电路设计和程序设计，并进行实时交互仿真。

3. AT89C52单片机对4×4矩阵键盘进行动态扫描，当按完一次键盘时，可将相应按键值（0-F）实时显示在数码管上。

12.2 PROTUES电路设计单片机与矩阵键盘的接口电路原理图如图12-1所示。

图12-1 单片机与矩阵键盘的接口电路原理图12.3 实验内容键盘分编码键盘和非编码键盘。

键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。

在单片机组成的各种系统中，用的最多的是非编码键盘，也有用到编码键盘的。

1.从PROTUES库中选取元器件① AT89C52：单片机；② RES：电阻；③ 7SEG-MPX2-CC-BLUE：七段共阴绿色数码管；④ CAP/CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤ CRYSTAL：晶振；⑥ BUTTON：按键。

2.放置元器件3.放置电源和地（终端）4.连线5.元器件属性设置6.电气检测12.4 程序设计1. 流程图矩阵键盘操作程序流程图如图12-2所示。

图12-2 矩阵键盘操作程序流程图2.源程序设计C程序设计：#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit we1=P1^0;uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0};uchar num,temp,num1;void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}uchar keyscan();void display(uchar aa);void main(){num=17;while(1){display(keyscan());}}void display(uchar aa){P2=table[aa-1];we1=0;}uchar keyscan(){P3=0xfe;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xee:num=1;break;case 0xde:num=2;break;case 0xbe:num=3;break;case 0x7e:num=4;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}P3=0xfd;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){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;}}}P3=0xfb;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xeb:num=9;break;case 0xdb:num=10;break;case 0xbb:num=11;break;case 0x7b:num=12;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}P3=0xf7;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xe7:num=13;break;case 0xd7:num=14;break;case 0xb7:num=15;break;case 0x77:num=16;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}return num;}12.5 PROTUES仿真矩阵键盘仿真图如图12-3所示。

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）。

单片机矩阵键盘实验实验报告一、实验目的本次实验的目的是掌握原理和方法，利用单片机识别矩阵键盘并编程实现键码转换功能，控制LED点亮显示。

二、实验原理矩阵键盘是一种由多路单向控制器输入行选择信号与列选择信号连接而形成的一一对应矩阵排列结构。

它广泛应用于电子游戏机、办公自动化设备、医疗仪器、家电控制及书籍检索机器等方面。

本次实验采用的矩阵键盘是一个4 x 4矩阵，用4段数码管显示按键编码，每个按键都可以输入一个代码，矩阵键盘连接单片机，实现一个软件算法来识别键码转化。

从而将键盘中的按键的按下信号转换成程序能够识别的代码，置于相应的输出结果中，控制LED点亮，从而可以实现矩阵键盘按键的转换功能。

三、实验方法1.硬件搭建：矩阵键盘（4行4列）与单片机（Atmel AT89C51）相连，选择引脚连接，并将数码管和LED与单片机相连以实现显示和点亮的功能。

2.程序设计：先建立控制体系，利用中断服务子程序识别和码值转换，利用中断服务子程序实现从按键的按下信号转换为程序能够识别的代码，然后将该代码段编写到单片机程序中，每次按下矩阵键盘按键后单片机给出相应的按键编码输出，用数码管显示，控制LED点亮。

四、实验结果经过实验，成功实现了矩阵键盘与单片机之间的连接，编写了中断服务子程序，完成了按键编码输出与LED点亮的功能。

实验完成后，数码管显示各种按键的编码，同时LED会点亮。

本次实验介绍了矩阵键盘的原理，论述了键码转换的程序设计步骤，并实验完成矩阵键盘与单片机的连接，实现用LED点亮以及数码管显示按键的编码。

通过本次实验，受益匪浅，使我对使用单片机编写算法与程序有了更深入的认识，同时丰富了课堂学习的内容，也使我更加热爱自己所学的专业。

单片机c语言程序设计---矩阵式键盘实验报告课程名称：单片机c语言设计实验类型：设计型实验实验项目名称：矩阵式键盘实验一、实验目的和要求1.掌握矩阵式键盘结构2.掌握矩阵式键盘工作原理3.掌握矩阵式键盘的两种常用编程方法，即扫描法和反转法二、实验内容和原理实验1.矩阵式键盘实验功能：用数码管显示4*4矩阵式键盘的按键值，当K1按下后，数码管显示数字0，当K2按下后，显示为1，以此类推，当按下K16，显示F。

（1）硬件设计电路原理图如下仿真所需元器件（2）proteus仿真通过Keil编译后，利用protues软件进行仿真。

在protues ISIS 编译环境中绘制仿真电路图，将编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。

启动仿真，观察仿真结果。

操作方完成矩阵式键盘实验。

具体包括绘制仿真电路图、编写c源程序（反转法和扫描法）、进行仿真并观察仿真结果，需要保存原理图截图，保存c源程序，总结观察的仿真结果。

完成思考题。

三、实验方法与实验步骤1.按照硬件设计在protues上按照所给硬件设计绘制电路图。

2.在keil上进行编译后生成“xxx.hex”文件。

3.编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。

启动仿真，观察仿真结果。

四、实验结果与分析void Scan_line()//扫描行{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x0e: i=1;break;case 0x0d: i=2;break;case 0x0b: i=3;break;case 0x07: i=4;break;default: i=0;//未按下break;}}void Scan_list()//扫描列{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x70: j=1;break;case 0xb0: j=2;break;case 0xd0: j=3;break;case 0xe0: j=4;break;default: j=0;//未按下break;}}void Show_Key(){if( i != 0 && j != 0 ) P0=table[ ( i - 1 ) * 4 + j - 1 ];else P0=0xff;}五、讨论和心得。