汽车单片机技术 课件 3.3矩阵式键盘控制数码管显示0~F

矩阵式键盘控制数码管显示0~F本次课主要内容1.基本任务使用单片机AT89C52设计一个4*4矩阵键盘，16个按键分别对应0~9、A~F。当有按键按下时，数码管显示按下健的对应字符；没有按键按下时，数码管无显示。编程，自行设计proteus仿真图，实现功能。认识键盘键盘是单片机应用系统中人机交流不可缺少的输入设备。键盘由一组规则排列的按键组成，一个按键实际上是一个开关元件。键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换为电气上的逻辑关系（1和0）。常见的键盘种类有：查询（独立）式键盘矩阵式键盘键盘分类按键按照结构原理可分为两类触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；无触点开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。按键按照接口原理可分为两类

编码键盘，主要是用硬件来实现对按键的识别，硬件结构复杂；非编码键盘，主要是由软件来实现按键的定义与识别，硬件结构简单，软件编程量大。我们主要介绍单片机中常用的触点式开关按键、非编码键盘。键盘防抖动措施机械式按键在按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随一定时间的触点机械抖动，然后才能稳定下来。触点抖动过程如右图所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5

10ms。若有抖动，按键按下会被错误地认为是多次操作。

防抖动措施为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施，可从硬件、软件两方面予以考虑。键数较少时，采用硬件去抖；键数较多时，采用软件去抖。

软件去抖的步骤在检测到有按键按下时，执行一个10ms左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时程序；再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态，从而消除抖动的影响。软件去抖流程图在检测到有按键按下时执行一个10ms左右延时程序；再检测该键电平是否仍保持闭合状态。若按键仍保持闭合状态电平，则确认该键是处于闭合状态。

矩阵式键盘的结构原理矩阵式键盘的结构在单片机应用系统中，若使用的按键较多时，通常采用矩阵式键盘。矩阵式键盘是由行线和列线组成的，按键位于行、列的交叉点上，其结构如下图所示。矩阵式键盘的结构原理矩阵式键盘的结构由上图可知，一个4×4的行、列结构，可以构成一个含有16个按键的键盘，节省了很多I/O口。按键开关的两端分别接行线和列线，列线通过上拉电阻接到+5V的电源上。将所有行线的电平状态读入；判断所有行线是否都保持高电平状态。若无键按下，所有的行线仍保持高电平状态；若有键按下，行线中至少应有一条线为低电平。如果第2行与第2列交叉点的键被按下，则第2行与第2列导通，第2行电平被拉低，读入的行信号就为低电平，表示有键按下。判断按键按下的方法在P1口输出0x0f时，若没有按键按下，行线处于高电平状态，列线处于低电平状态；当有按键按下，按键所在的行线和列线导通，此时的行线电平由与该行线相连的列线电平来决定。问题：那么，能否肯定认为是第2行第2列的键被按下呢？识别按键的方法识别按键的方法是采用键盘扫描方法，其方法是往列线上按顺序一列一列的送出低电平。先送第0列为低电平，其它列为高电平，读入的行的电平状态就表明了第0列的4个键的情况，若读入的行值全为高电平，则表示无键按下；再送第1列为低电平，其它列为高电平，读入的行的电平状态则显示了该列上的4个按键的情况，若读入的行值全为高电平，则表示无键按下；然后依次轮流给各列送出低电平，直至4列全部送完，再从第0列开始，依此循环。采用键盘扫描，我们再来观察第2行与第2列交叉点的键按下时的判断过程，当第2列送出低电平时，读第2行为低电平，而其它列送出低电平时，读第2行却为高电平，由此即可断定按下的键应是第2行与第2列交叉点的键。按键编码由于矩阵式键盘的按键较多，按键的位置又是由行号和列号唯一确定的，因此可以对按键进行编码，并把得到的编码称为键值。键值=列号+行号×4。例如：第2行与第2列交叉点的键的键值为0AH（00001010b）。注意：行和列的编号都是从0开始，如4×4键盘，行号为