STM32F103 矩阵键盘4*4 16*16等任意矩阵 按键扫描程序_stm32如何用4个io扫描16个按键

基于STM32的按键扫描测试程序（学习记录）：

目录：

1. 源码；
2. 4x4按键原理；
3. 按键扫描逻辑；

Tips：

1. 粘贴代码时，粘贴在源文件存放的位置中（如：HARDWARE中的.c和.h文件），用C++编译器打开，而不是kei；最后keil会正常显示中文字符；
2. 程序使用嵌套循环实现4x4按键扫描，如果IO口设置过乱时，将循环拆分即可；

key4x4.h源文件

#ifndef __KEY4x4_H
#define __KEY4x4_H	 
#include "sys.h"
 
#define KEY_X(X)	PEin(X)				// 尽量避免使用PD以上GPIO，便于移植；
#define KEY_Y(Y)	PEout(Y)

#define ALL_DOWN_KEY_Y	{	KEY_Y(11) = 0; KEY_Y(12) = 0; KEY_Y(13) = 0; KEY_Y(14) = 0;}
 
void KEY4x4_Init(void);		// IO口初始化
u8 KEY4x4_Scan(void);  		// 矩阵按键反馈函数	// 可配置任意矩阵按键使用！！
u8 KEY16_Scan(void);

/**************
其他按键扫描方案：
按键使用8个输入IO口， 且所有IO口一端接VCC/VSS；

程序框架：	
	扫描检测哪两个IO口输入高/低电平；VCC/VSS
	根据对应坐标，return对应编号；
**************/

#endif
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key4x4.c源文件

#include "stm32f10x.h"
#include "key4x4.h"
#include "sys.h" 
#include "delay.h"
#include "usart.h"


/*************************
X：
	PEin	7-10
Y：
	PEout	11-14
*************************/


// 矩阵按键初始化函数
void KEY4x4_Init(void)
{
		GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);

		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;//KEY0-KEY1
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; //设置成下拉输入
		GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOE

		GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14;				 //LED0-->PB.5 端口配置
		GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
		GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
		GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);					 		//根据设定参数初始化GPIOE
}

// 使所有输出拉低；初始化；		// 可以使用define宏定义，执行速度更快，不用跳转函数！！
static void KEY_ALL_Pull_Down(void)
{
	KEY_Y(11) = 0;
	KEY_Y(12) = 0;
	KEY_Y(13) = 0;
	KEY_Y(14) = 0;
}

// 4x4按键扫描函数
// 使用一个嵌套循环，完成扫描X和Y；
// 原理： 通过Y 依次输出高电平,
//				扫描X 那个IO口输入高电平；
// X轴：输入检查、扫描；
// Y轴：设置输出状态；
// 该函数适合任意排列矩阵按键，只需修改循环中对应编号！！
// 注意： 1. 改变IO口时，该函数还需要改变循环中IO口编号；（可以定义好IO口编号，便于修改）
//				2. 该函数同样有优先级问题！ 即同时按下时，只反馈先被扫描到的（0-15标号最小的）
//				3. 函数同一坐标轴的IO口编号必须相邻或能有 规律递增可寻；（否则无法用循环判断）
//				4. 暂时未添加功能（模式）：	按键复用 和 长按；
// 2020-11-13		返回值调整为：1-16
// 11/14 不支持连按；解决重复反馈的问题；
u8 KEY4x4_Scan(void)
{
	int i,j;
	u8 IO_Sign = 0;				// 很简便的一个IO反馈方式标签！！！  且嵌套循环特有！！  // 能返回0-15，适合任意排列矩阵按键
	static key_up = 1;
	
	//KEY_ALL_Pull_Down();										// 初始化所有按键输出拉低；
	
	for (i = 11; i <= 14; i++)							// Y输出IO口编号；
		for (j = 7; j <= 10; j++,IO_Sign++)		// X输出IO口编号；  // 递增IO_Sign，反馈对应值（0-15）；
		{
			KEY_Y(i) = 1;			// 使PEout(i)输出高电平；
			
			if (KEY_Y(i))			// 扫描Y输出高电平， 可以取消此判断； 因为必须输出高电平时，才能正常判断！！
			{
				if (KEY_X(j) && key_up)		// 当输入检查到高电平时；
				{
					key_up = 0;
					printf("按键扫描反馈： %d  \r\n",IO_Sign);
					return IO_Sign;
				}
				else if (!KEY_X(7)&&!KEY_X(8)&&!KEY_X(9)&&!KEY_X(10))			// 当所有输入检测到低电平时，再次使能按键； 防止重复反馈
				{
					key_up = 1;
					KEY_ALL_Pull_Down();										// 初始化所有按键输出拉低（低电平）；必须在此位置；
				}
			}
			else
				printf("PEout:IO口%d输出异常！  \r\n ", i);
		}
		
	delay_ms(10);					// 按键防抖；
}


/******************************************标准扫描函数*********************************************/
// 支持连按
u8 KEY16_Scan(void)
{
	int i,j;
	u8 IO_Sign = 0;				// 很简便的一个IO反馈方式标签！！！  且嵌套循环特有！！  // 能返回0-15，适合任意排列矩阵按键
	
	ALL_DOWN_KEY_Y													// 初始化所有按键输出拉低；
	
	for (i = 11; i <= 14; i++)							// Y输出IO口编号；
		for (j = 7; j <= 10; j++,IO_Sign++)		// X输出IO口编号；  // 递增IO_Sign，反馈对应值（0-15）；
		{
			KEY_Y(i) = 1;			// 使PEout(i)输出高电平；

			if (KEY_X(j))			// 当输入检查到高电平时；
				return IO_Sign;
		}
		
	delay_ms(20);					// 按键防抖；		// 连按延时；
}

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*4x4按键原理图

3. 按键工作原理：
   当按键被按下时，相连的电路导通；即S1按下时，位于0行0列的线短路，使标号4和5对应的IO口相连（导通）；
   最后通过扫描检测输入输出状态即可判断出对应按键被按下；

4. 程序设计思路：
   程序通过依次使标号1、2、3、4（列0-3）输出高电平，判断5/6/7/8（行0-3）状态；完成按键扫描；