单片机矩阵按键的工作原理和组成部分

单片机矩阵按键是一种常用的输入设备,它可以让用户通过按下不同的按键来控制单片机的功能。矩阵按键的原理是利用了电路的开关特性,将多个按键排列成一个矩阵,每个按键都连接了一行和一列的电路。当用户按下某个按键时,就会使得对应的行和列的电路导通,从而产生一个唯一的信号,这个信号可以被单片机识别并执行相应的操作。
矩阵按键的组成主要有两部分:按键和扫描电路。
按键是用来输入信号的部分,它可以是机械式的或者触摸式的,不同的按键可以有不同的标识,例如数字、字母或者符号。
扫描电路是用来检测信号的部分,它可以是硬件实现的或者软件实现的,它的作用是定时地给矩阵按键的每一行和每一列施加一个电压,并检测是否有电流流过,如果有,则说明有按键被按下,并根据行列号确定是哪个按键。
具体方法说明:
方法一:逐行扫描:我们可以通过低四位轮流输出低电平来对矩阵键盘进行逐行扫描,当高四位援收到的数据不全为1的时候,说明有按键按下,然后通过接收到的数据是哪一位为0来判断是哪一个按键被按下。
方法二:
行列扫描:我们可以通过高四位全部输出低电平,低四位输出高电平,当接收到数据时,低四位不全为高电平时,说明有按键按下,然后通过接收的数据值,判断是哪一列有按键按下,然后再反过来,高四位输出高电平,低四位输出低电平,然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下。这样就能够确定是哪一个按键按下了
矩阵按键如何变成独立按键?
留心发现,矩阵按键想要独立按键的话,只需要将高四位或者低四位永远拉低,那么就能把一行或者一列看作一个按钮,这样就变成了一个独立按键了。
程序展示:
#includetypedef unsigned char u8;typedef unsigned int u16;u8 value;unsigned char code sunduan[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};void delay(u16 t){while(t--);} void key(){u8 a;p3=0xf0;if(p3!=0xf0){delay(1000); if(p3!=0xf0){p3=0xf0;switch(p3){case 0xe0:value=0;break;case 0xd0:value=1;break;case 0xb0:value=2;break;case 0x70:value=3;break;}p3=0x0f;switch(p3){case 0x0e:value=value;break;case 0x0d:value=value+4;break;case 0x0b:value=value+8;break;case 0x07:value=value+12;break;}while((a< 50)&&(p3!=0x0f)) //按键超时松开判断{delay(1000);a++;}}}} void main(){while(1){key();p2=sunduan[value];}}效果展示:
下载程序到proteus仿真系统中。
我们在程序中设置了十六个按键分别对应的0~f这十六个数值,当我们按下第一个按键时,在数码管上显示的是0,当我们按下第二个按键时,显示的是数值1…
使用矩阵按键需要注意以下几点:
矩阵按键需要与单片机相连接,通常使用多根导线或者排针来实现。矩阵按键需要配置好扫描电路,通常使用单片机的输入输出端口来实现。矩阵按键需要编写好扫描程序,通常使用单片机的定时器中断来实现。矩阵按键需要处理好信号干扰,通常使用去抖动技术来实现。矩阵按键的作用主要有以下几种:
矩阵按键可以作为单片机的人机交互界面,让用户可以输入数据或者选择功能。矩阵按键可以作为单片机的控制器,让用户可以控制单片机的运行状态或者输出结果。矩阵按键可以作为单片机的扩展器,让用户可以增加单片机的输入端口或者功能模块。

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