4.6.第十一个实验--使用数码管显示矩阵按键的键值

实验目的：使用数码管显示矩阵按键的键值

之前我们学过了独立按键，先回顾一下，今天我们要了解的是矩阵按·键，

预备知识：

（1）什么是矩阵按键

1. 横向纵向分割

2. 案件的两端分别接不同的IO引脚

3. 按下接通电路，弹起断开电路

( 2 )矩阵按键原理图分析



分析原理图

1.横向有4个按键，纵向有4个按键

2.JP4插座上有8个引脚，1-4这4个引脚接纵向的4列的一极，5-8这4个引脚接横向的4行的一极。

3.1-4的引脚上接有四个电阻，保护电路。

4.电阻的作用：S1按键的一极接在8上，一极接在4上，当8输入高电平、4输入低电平时，按键s1两极接通，按键被按下。这时候原来8的高电平也被拉成低电平。按键被按下之前JP4IO端口的二进制数为0000 1111（从低位到高位）当被按下时，该IO端口值变成0000 1110（从低位到高位）是不是发现第8的Io口从高电平拉低为低电平

5.什么是键值，第一个按键的键值是1，第二个按键的键值是2···以此类推~~~

（3）矩阵按键的工作过程

第一步：先送（IO引脚输入）0x0f，若有按键接收到的不是0x0f，从收到数据的判断哪一行按下了

第二步：再送（IO引脚输入）0xf0，若有按键接收到的不是0xf0，从收到数据的判断哪一列按下了

第三步：寻找行和列的交叉点找到那一个按键被按下

实验过程分析

第零步：

（1）按键接P3端口。JP4插座上的8是低位，1是高位，（具体还和原理图有关，高地位和接线有关）

第一步：

（1）输入0x0f，这时从低位到高位（8-1）的电平对应为1111 0000

（2）按下按键s1，s1按键接的是8和4IO引脚，8是高电平，s1被按下后，8IO引脚被拉成低电平

（3）再读IO端口值，从低位到高位对应电平为0111 0000 转化成0x0e

（4）8号IO引脚接s1、s2、s3、s4的一极，8号IO引脚被拉低，说明这四个按键有一个被按下了。确定是这一行。

第二步：

（1）输入0xf0， 这时从低位到高位（8-1）的电平对应为0000 1111

（2）按下按键s1，s1接的是8和4 io引脚，4是高电平，s1被按下之后，4io引脚电平从高电平被拉成低电平。

（3）再读IO端口值，从低位到高位对应为 0000 0111 转换成0xe0

第三步：从第一步中的（3）中读出端口值是0x0e，找到第一行s1、s2、s3、s4有一个被按下。从第二步的（3）中读出端口值是0xe0，找到第一列s1，s5、s9、s13有一个被按下。这样就得到了行列交叉的那一个点s1。

第四步：编写函数，1.按键检测函数。2.数码管显示函数。3.延时函数用于消抖。

实验代码：

#include <reg51.h>

// P0端口接数码管
// P3端口接矩阵键盘

#define KEY P3
#define DIG P0      //数码管接P0

unsigned char GetKey(void);         //检测按键键值函数
void delay10ms(void);               //延时10毫秒，用于消抖

// 独立数码管的段码表
unsigned char val[16] = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xa1, 0x86, 0x8e};

void main(void)
{
unsigned char key = 0;

while (1)
{
key = GetKey();         //返回值为键值

if (key != 0)
{
DIG = val[key];
}

}

}

unsigned char GetKey(void)
{
unsigned char hang = 0, lie = 0;
unsigned char keyvalue = 0;

// 第一步的（1）
KEY = 0x0f;                // 从IO口输出，写IO口
if (KEY != 0x0f)           // 从IO口输入，读IO口
{
// 读出的不是0x0f说明有按键被按下
// 第一步的（3）：读出端口从读出值来判断是哪一行

delay10ms();

// 第一步的（3）
switch (KEY)
{
case 0x0e:  hang = 1;   break;
case 0x0d:  hang = 2;   break;
case 0x0b:  hang = 3;   break;
case 0x07:  hang = 4;   break;
default:                break;
}

// 第二步的（1）
KEY = 0xf0;
if (KEY != 0xf0)
{
switch (KEY)
{
//第二步的（3）
case 0xe0:  lie = 1;    break;
case 0xd0:  lie = 2;    break;
case 0xb0:  lie = 3;    break;
case 0x70:  lie = 4;    break;
default:                break;
}

// //经过两步后hang和lie都知道了，然后根据hang和lie去计算键值即可
keyvalue = (hang - 1) * 4 + lie;

return keyvalue;
}
}

return 0;
}

void delay10ms(void)   //误差 0us
{
unsigned char a,b,c;
for(c=5;c>0;c--)
for(b=4;b>0;b--)
for(a=248;a>0;a--);
}

总结；

这节课我学了两遍，第一遍不知道这是在干嘛，第二遍学完有点懂了，但是真正的理解还是当我写完这篇文章后，重在理解和逻辑上如何进行试验，反而写代码成了辅助。当逻辑上通了以后，写代码一会就完成了，若是知道逻辑上是怎样的但是写不出了，那就是C语言功底的事了。