介绍什么是矩阵键盘

矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组，由于电路设计时需要更多的外部输入，单独的控制一个按键需要浪费很多的IO资源，所以就有了矩阵键盘，常用的矩阵键盘有4X4和8X8,其中用的最多的是4X4。

矩阵键盘的原理

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。由于单片机IO端口具有线与的功能，因此当任意一个按键按下时，行和列都有一根线被线与，通过运算就可以得出按键的坐标从而判断按键键值。
原理如同矩阵数列的行列式。

驱动电路图

按4*4矩阵搭建的按键矩阵还是比较简单的，也有的人为了保证电路的稳定性，加上二极管保护和上拉电阻，但是一般要求不太高的电路就不需要加了，向下面设置的电路那样就可以了。

软件程序实现

在这里宏定义一些GPIO的信息。

KEY.h

1. #ifndef _KEY_H
   
2. #define _KEY_H
   
3. #include "stm32f10x.h"
   
4. //引脚
   
5. #define S0 GPIO_Pin_0
   
6. #define S1 GPIO_Pin_1
   
7. #define S2 GPIO_Pin_2
   
8. #define S3 GPIO_Pin_3
   
9. #define S4 GPIO_Pin_4
   
10. #define S5 GPIO_Pin_5
    
11. #define S6 GPIO_Pin_6
    
12. #define S7 GPIO_Pin_7
    
13. //GPIO寄存器
    
14. #define KEY_PORT GPIOB
    
15. //时钟
    
16. #define RCC_APB2_KEY  RCC_APB2Periph_GPIOB
    
17. //函数定义
    
18. void InitKey(void);
    
19. int NumKey(void);
    
20. //延时
    
21. void Delay( uint32_t count )
    
22. {
    
23. for(; count!=0; count--);
    
24. }
    
25. #endif /* _KEY_H  */

复制代码

在这里存放两个函数，一个是初始化矩形键盘GPIO口的函数，在函数里把前四个定义为推挽输出，后四个GPIO口定义为下拉输入。
另一个函数是键盘扫描函数，通过函数返回值确定是举行键盘的哪一个按键被按下。

KEY.c

1. #include "KEY.h"
   
2. void InitKey(void)//初始化KEY的GPIO
   
3. {
   
4. //打开GPIO时钟
   
5. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2_KEY,ENABLE);
   
6. //把S0,S1,S2,S3配置为推挽输出
   
7. GPIO_InitTypeDef   GPIOInit;
   
8. GPIOInit.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
   
9. GPIOInit.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
   
10. GPIOInit.GPIO_Pin=S0|S1|S2|S3;
    
11. GPIO_Init(KEY_PORT,&GPIOInit);
    
12. 
    
13. //把S4,S5,S6,S7配置为下拉输入
    
14. GPIOInit.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
    
15. GPIOInit.GPIO_Pin=S4|S5|S6|S7;
    
16. GPIO_Init(KEY_PORT,&GPIOInit);
    
17. 
    
18.   //0--3输出高，4--7输出低
    
19.   GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3);
    
20.   GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);
    
21.   
    
22. }
    
23. int NumKey(void)  //扫描键值
    
24. {
    
25. int KeyVal=0;     //键值，后面自己设定的，用来设置按键的序号
    
26. u16 KeyWrite=0;   //写给GPIO的值
    
27. GPIO_Write(KEY_PORT,(KEY_PORT->ODR & 0xfff0 | 0xf));//0--3全部输出高
    
28. if((KEY_PORT->IDR&0x00f0)==0x0000)   //如果4--7全为0，表示没有按键按下，返回值设置为-1
    
29.   return -1;
    
30.   
    
31. else
    
32. {
    
33.   Delay(0xF);//消抖
    
34.    if((KEY_PORT->IDR&0x00f0)==0x0000)   //如果4-7全为0，表示刚才是抖动造成的
    
35.   return -1;
    
36. }
    
37. GPIO_Write(KEY_PORT,(KEY_PORT->ODR & 0xfff0|0x1));//让0-3输出0001
    
38. 
    
39. switch(KEY_PORT->IDR&0x00f0)//对4--7进行判断
    
40. {
    
41.   case 0x0010: KeyVal=16;break;
    
42.   case 0x0020: KeyVal=12;break;
    
43.   case 0x0040: KeyVal=8; break;
    
44.   case 0x0080: KeyVal=4; break;
    
45. }
    
46. 
    
47. GPIO_Write(KEY_PORT,(KEY_PORT->ODR & 0xfff0|0x2));//让0-3输出0010
    
48. switch(KEY_PORT->IDR&0x00f0)//对4--7进行判断
    
49. {
    
50.   case 0x0010: KeyVal=15;break;
    
51.   case 0x0020: KeyVal=11;break;
    
52.   case 0x0040: KeyVal=7; break;
    
53.   case 0x0080: KeyVal=3; break;
    
54. }
    
55. GPIO_Write(KEY_PORT,(KEY_PORT->ODR & 0xfff0|0x4));//让0-3输出0100
    
56. switch(KEY_PORT->IDR&0x00f0)//对4--7进行判断
    
57. {
    
58.   case 0x0010: KeyVal=14;break;
    
59.   case 0x0020: KeyVal=10;break;
    
60.   case 0x0040: KeyVal=6; break;
    
61.   case 0x0080: KeyVal=2; break;
    
62. }
    
63. GPIO_Write(KEY_PORT,(KEY_PORT->ODR & 0xfff0|0x8));//让0-3输出1000
    
64. switch(KEY_PORT->IDR&0x00f0)//对4--7进行判断
    
65. {
    
66.   case 0x0010: KeyVal=13;break;
    
67.   case 0x0020: KeyVal=9;break;
    
68.   case 0x0040: KeyVal=5; break;
    
69.   case 0x0080: KeyVal=1; break;
    
70. }
    
71. return KeyVal;
    
72. }

复制代码

转载自： 跋扈洋