【C51】单片机独立按键与矩阵按键

独立按键

首先既然是检测输入，对于当然要用到拉电阻，来检测引脚电平变化变化。51单片机中，除了P0口外，P2，P3,P4都是内置上拉电阻的准双向IO口，一般 的 51 P0引脚都外接了上拉电阻，当然也可以用作输入口。

作为输入前需要拉为高电平。 当有按键按下，致使单片机的某个引脚接地，变为低电平时，我们就认为这个按键按下了。当按键松开后，由于输入不会锁存，所以此时拉高的引脚回归到高电平。

独立按键的内部原理。

独立按键的4个引脚中，两两为一组。每一组的2个引脚是连在一起的，当按键按键时，2个组又连接了，也就是4个脚都连接一起了。

在按键没有按下去的时候1，2号脚相连，3,4号脚相连。按键按下去的时候，1,2,3,4号脚就全部接通。

按键的很重要注意点就是消除抖动，消抖。因为人按下按键不是并瞬间到位的，按键在按下的过程中会有抖动。我们需要通过延时来让单片机绕过抖动的时间。

下面是一个用按键作为开关间接控制LED的demo。

注：下图中P2.0连接的按键应该再接一个电阻，我疏忽忘记画出来了。

/***************************************
按键按下，LED亮，松开，LED熄灭

**************************************/

#include<reg51.h>
typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar ;

sbit button = P2^;     //按键输入引脚
sbit led = P0^;       //LED控制输出引脚

/***************************/
void delay(uint t);
uchar isKeyPressed(void);
/***************************/

void main(void)
{
    button = ;         //P2 是 准 IO口，作为输入前要写1
    led = ;
    while()
    {
        if(isKeyPressed())
        {
             led = ;
             delay();
             led =;

        }

    }

}

uchar isKeyPressed(void)
{
     uchar isPressed = ;  //是否按下标志位
     uchar c=;
     if(button==)          //初次检测
     {
         delay();         //消抖延时
        if(button==)     //再次验证
        {
            isPressed = ;
            while(isPressed== && c--)    //如果不用c作为计数器，那么一直按着按键的话，程序就会一直在这里循环。是否要用c需要根据自己的要求。
            ;
        }
     }

     return isPressed;

}

void delay(uint t)
{
    uint i;
    uchar j;
    for(i=t;i>;i--)
     for(j=;j>;j--)
      ;
}

矩阵按键

矩阵按键的检测方式有多种，最常用的就是行列式扫描检测。原理和独立按键是一样的，只不过我们要扫描一组按键，找出那个被按下的而已。

对行列式扫描的分析。

假如我们按下了按键S6，现在来检测它。

用红色表示1高电平，蓝色表示0低电平。

先给键盘连接的GPIO口赋值为0XF0。

电平反转。

              

这样就可以判断定了按键的坐标。

demo的连线图。

/******************************
将按键的编号显示到数码管上
*****************************/

#include<reg51.h>

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;
typedef signed char schar;
/*************************/
void delay(uint t) ;
void showDigit(uint num);
schar martixKeyScan(void);
/***************************/

uchar code TABLE[]={0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F} ;

#define  DUAN_XUAN  P1   //数码管的段选
#define  KEYS_REC  P2   //连接矩阵键盘
sbit Add0 = P0^;    //译码器的A0 A1 A3，用来数码管的位选
sbit Add1 = P0^;
sbit Add2 = P0^;

void main(void)
{

    schar keyRe;
    uint number=;

     while()
     {
           keyRe = martixKeyScan();
         if(- != keyRe){

             number = keyRe;
         }
         showDigit(number);

     }

}

void showDigit(uint num)
{
    uchar count = ;     //根据输入数据的位数来开启数码管的位。
    do
    {
        switch(count)
        {
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;       //送入位选，显示这个数的个位
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;         //显示十位
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;
            case :Add2 = ;Add1 = ;Add0 = ;break;
        }

        DUAN_XUAN = TABLE[num%];   //送入段选
        delay();
        DUAN_XUAN =  ;               //关闭所有段，消影
        count++;
    }while(num/=);

}

/**********************
矩阵按键检测。
有按键按下，返回按键的编号，否则返回-1；
***********************/
schar martixKeyScan(void)
{

     schar col,row;
     uchar c=;                //松手计数器
     KEYS_REC = 0xF0 ;            //让连接键盘的高4位为1 ，低4位为0

     if(KEYS_REC != 0xF0)       //初次检查到按下
     {
         delay();               //消抖延时
        if(KEYS_REC != 0xF0)  //真的被按下了
        {

            switch(KEYS_REC)
            {
                case  0X70: row = ;break;        // 0111 0000
                case  0XB0: row = ; break;       //  1011 0000
                case  0XD0: row = ;break;       //  1101 0000
                case  0XE0: row = ;break;      //   1110 0000
                default:break;
            }

            KEYS_REC = 0x0F;                  //电平反转，检测列
            switch(KEYS_REC)
            {
                case  0X07: col = ;break;         //0000 0111
                case  0X0B: col = ; break;         //0000 1011
                case  0X0D: col = ;break;         //0000 1101
                case  0X0E: col = ;break;         //0000 1110
                default:break;
            }

            while((c--) && (KEYS_REC!=0x0F))     //等待按键松手
            {
                delay();

            }

            return (row-)*+col;      //使用4X4的键盘

        } //真的按下了
        else
            return -;
     }

     return -;
}

void delay(uint t)
{
    uint i,j;
    for(i=t;i>;i--)
     for(j=;j>;j--)
      ;
}