蓝桥杯模块学习6——矩阵键盘（深夜学习——单片机）_蓝桥杯单片机矩阵键盘

目录

一、硬件部分：

1、原理图：

 二、矩阵键盘：

1、代码思路：

2、参考代码：

（1）宏定义：

一、硬件部分：

1、原理图：

（1）由独立按键的文章我们可以知道J5要接1、2，电路才会变成矩阵键盘电路

（2）如果学过矩阵的人应该都知道，矩阵中的位置是由行列标号决定，所以我们确定按下按键的行列就能确定按下哪个按键，这时候我们就要用到按键扫描

（3）按键扫描：我们的思路是，按键是连接行和列的桥梁，如果往某行或者某列输入低电平，其他行或列为高电平，我们只需要检测所有列或者行是否有低电平即可。

 二、矩阵键盘：

        实现功能：用16个按键控制数码管第一个显示0-F

1、代码思路：

        通过观察可以发现通过P30-P33有利于保存数据，所以我们往每列逐次输入低电平，检测行并记录数据。

2、参考代码：

（1）宏定义：

#ifndef _PUBLIC_H
#define _PUBLIC_H
 
#include "STC15F2K60S2.H" 
 
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
 
void Delay_1ms(u16 num);
void Close_All(void);
void Delay_10us(u16 num);
#endif

#include "Public.h"
// 延时函数（最小约1ms@12MHz）
void Delay_1ms(u16 num)
{
  unsigned int i;
  while(num--)
    for(i=0; i<628; i++);
}
 
 
/*
	输入变量：无
	输出变量：无
	功能：关闭蜂鸣器和继电器
*/
void Close_All(void)
{
	//关闭蜂鸣器和继电器
	P0 = 0x00;
	P2 = (P2 & 0x1f) | 0xA0;
	P2 &= 0x1f;
	//关闭LED灯
	P0 = 0xff;
	P2 = (P2 & 0x1F) | 0x80;
	P2 &= 0x1f;	
}
 
void Delay_10us(u16 num)
{
  u16 i;
  while(num--)
    for(i=0; i<3; i++);
}

（2）主函数：

// 使用程序前，将J13调整为IO模式（2-3脚短接）
#include "Public.h"
 
u8 M_Buttun();
 
//定义一个数组存放从1-f对应的16进制数
//code 关键字的作用是我定义的数据要存放到ROM区，写入后不可以被改变
u8 code transistor_positive[]=
{
	0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
	0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e
};
//带小数点
u8 code transistor_positive_point[]=
{
	0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,
	0x00,0x10,0x08,0x03,0x46,0x21,0x06,0x0e
};
 
void Transistor_Show(u8 num,u16 PIS);
 
// 主函数
void main(void)
{
	u8 temp;
	Close_All();	
  while(1)
  { 
		temp = M_Buttun();
		if(temp)
		{
			 Transistor_Show(transistor_positive[temp-4],0x01);
		}
  }
}
 
/*
	输入变量：无
	输出变量：检测到的按键，如果返回0代表没有检测到任何按键按下
	功能：矩阵键盘按键检测
*/
u8 M_Buttun()
{
	u16 temp=0;
//	u8 i,j;
	u8 i;
	u16 sign = 0x8000;
	//往每行中输入低电平
	//L1:P44 L2:P42 L1:P44 L3:P35  L4:P34
	P44=0;P42=1;P35=1;P34=1;//第一列
	temp = temp | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	P44=1;P42=0;P35=1;P34=1;//第二列
	temp = temp<<4 | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	P44=1;P42=1;P35=0;P34=1;//第三列
	temp = temp<<4 | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	P44=1;P42=1;P35=1;P34=0;//第四列
	temp = temp<<4 | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		if((~temp) == (sign>>i))//从最高位检测到最低位
			return i+4;
	}
	return 0;
}
 
/*
	输入变量：num，显示数字；PIS，显示位置
	输出变量：无
	功能：操作138译码器，4-7分别对应Y4-Y7，其余都会使译码器不起作用
	注意：需要把存放从1-f对应的16进制数数组也移植
*/
void Transistor_Show(u8 num,u16 PIS)
{
		//改变数据	
   	P0 = num;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xE0;
		P2 &= 0x1f;
 
		//改变显示位置
	  P0 = PIS;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xC0;
		P2 &= 0x1f;
}

更新：经过定时器的学习和小工程的尝试后，由于单线程的缺点，我们不得不利用定时器把不同的任务在不同时间完成，来实现多线程

（3）主函数（优化）：

// 使用程序前，将J13调整为IO模式（2-3脚短接）
#include "Public.h"
#include "stdio.h"
 
u8 SEG_COT[9];
u8 SEG_Code[8];
u8 temp1;
u8 key_old,SEG_POS,key_delay,seg_delay;
 
void Key_Proc();
void Timer_0_Init(u16 time);
void SEG_TSL(u8 *input,u8 *output);
void SEG_Proc();
// 主函数
void main(void)
{
	Close_All();	
	Timer_0_Init(1000);//1ms
	
  while(1)
  { 
		Key_Proc();
		SEG_Proc();
  }
}
 
/********************数码管********************************/
 
/*
  输入变量：input,输入字符数组；output：输出16进制数数组
	输出变量：无
	功能：将字符串转化为对应数码管显示的16进制数
*/
void SEG_TSL(u8 *input,u8 *output)
{
	//j一定要赋值
	u8 i=0,temp=0,j=0;
	for(i=0;i<8;i++,j++)
	{
		switch(input[j])
		{
			case '0': temp = 0xc0; break;
      case '1': temp = 0xf9; break;
      case '2': temp = 0xa4; break;
      case '3': temp = 0xb0; break;
      case '4': temp = 0x99; break;
      case '5': temp = 0x92; break;
      case '6': temp = 0x82; break;
      case '7': temp = 0xf8; break;
      case '8': temp = 0x80; break;
      case '9': temp = 0x90; break;
      case 'A': temp = 0x88; break;
      case 'B': temp = 0x83; break;
      case 'C': temp = 0xc6; break;
      case 'D': temp = 0xA1; break;
      case 'E': temp = 0x86; break;
      case 'F': temp = 0x8E; break;
      case 'H': temp = 0x89; break;
      case 'L': temp = 0xC7; break;
      case 'N': temp = 0xC8; break;
      case 'P': temp = 0x8c; break;
      case 'U': temp = 0xC1; break;
      case '-': temp = 0xbf; break;
      case ' ': temp = 0xff; break;
      default: temp = 0xff;
		}
		if(input[j+1] == ".")
		{
			temp &= 0x7f;
			j++;
		}
		output[i] = temp;
	}
}
 
/*
	输入变量：num，要显示数据；PIS，显示位置,从左到右分别为0-7
	输出变量：无
	功能：操作138译码器，4-7分别对应Y4-Y7，其余都会使译码器不起作用
	注意：需要把存放从1-f对应的16进制数数组也移植
*/
void SEG_Show(u16 num,u16 PIS)
{
		//消影
  	P0 = 0xff;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xE0;
    P2 &= 0x1f;
		//改变显示位置
  	P0 = 0x01<<PIS;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xC0;
	  P2 &= 0x1f;
		//改变数据
  	P0 = num;
		P2 = (P2 & 0x1f) | 0xE0;
    P2 &= 0x1f;
}
 
void SEG_Proc()
{
	if(seg_delay) return;
	seg_delay = 1;
	sprintf(SEG_COT, "%02u",(u16)temp1);
	SEG_TSL(SEG_COT,SEG_Code);
}
/*****************按键*******************/
/*
	输入变量：无
	输出变量：检测到的按键，如果返回0代表没有检测到任何按键按下
	功能：矩阵键盘按键检测
*/
u8 M_Buttun()
{
	u16 temp = 0;
	u8 i = 0;
	u16 sign = 0x8000;
	//往每行中输入低电平
	//L1:P44 L2:P42 L1:P44 L3:P35  L4:P34
	P44=0;P42=1;P35=1;P34=1;//第一列
	temp = temp | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	P44=1;P42=0;P35=1;P34=1;//第二列
	temp = temp<<4 | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	P44=1;P42=1;P35=0;P34=1;//第三列
	temp = temp<<4 | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	P44=1;P42=1;P35=1;P34=0;//第四列
	temp = temp<<4 | (P3&0x0f);//只保存低四位数据
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		if((~temp) & (sign>>i))//从最高位检测到最低位
			return i+4;
	}
	return 0;
}
void Key_Proc()
{
	u8 key_now,key_down,key_up;
	//延时一段时间消抖，同时节省CPU资源
	if(key_delay) return;
	key_delay = 1;
   //读取按键按下的编号
	key_now = M_Buttun();
	//按键按下:通过判断按键状态是否发生变化，并且变化后状态是否为按下
	key_down = key_now & (key_old ^ key_now);
  //按键抬起
	key_up = ~key_now & (key_old ^ key_now);
	//记录当前状态为下一次检测做准备
	key_old = key_now;
	if(key_down)//按键按下
	{                         
		temp1 = key_now;
	}
}
 
 
/**************定时器**************************/
 
/*
	输入变量：定时时长___us
	输出变量：无
	功能：配置并开启定时器0
*/
void Timer_0_Init(u16 time)
{
	//12T模式
	AUXR &= 0x7f;
	//定时器0 模式0
	TMOD &= 0xf0;
	//设置初值
	TH0 = (65536-time)/256;
	TL0 = (65536-time)%256;
	//打开中断
	ET0 = 1;
	EA = 1;
	//开始计数
	TR0 = 1;
}
 
void Timer_0_IT(void) interrupt 1
{
	//按键10ms检测一次
	if(++key_delay == 10) key_delay = 0;
	//数码管500ms检测一次
	if(++seg_delay == 500) seg_delay = 0;
	
	SEG_Show(SEG_Code[SEG_POS],SEG_POS);
	if(++SEG_POS == 8)SEG_POS = 0;
}