蓝桥杯 矩阵键盘的使用

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前言一、矩阵键盘的原理二、矩阵键盘应用 1.使用准备2.代码总结

前言

矩阵键盘是通过行列扫描检测，相当于坐标确定按键按下的位置。

矩阵键盘相对独立按键来说，占用I/O口较少，4X4键盘共16个位置，占用了8（4+4）个I/O口。独立按键8个I/O口对应8个按键。

使用情况：

当按键使用量少时，使用独立按键，操作更加方便。

当按键使用量较多时，建议使用矩阵键盘，节省I/O。

一、矩阵键盘的原理

图片来源：百度

如图所示，共占用了8条线路（8个I/O口），垂直方向连接按键的4条线路分别为L1、L2、L3、L4；水平方向连接按键的4条线路分别为H1、H2、H3、H4。

将其想象为坐标，L为x方向，H为y方向。当S1按下时，坐标为（1,1）；当S8按下时，坐标为（4,2）。

按照上面的理解，矩阵键盘在没有按下的状态为高电平，即为'1'，当有按键按下时，状态为'0'。

矩阵键盘按照行列式方法进行扫描，如按列扫描就是先检测x=1的一列上是否有为0的按键，再扫描x=2的一列上是否有为0的按键，x=3的一列上是否有为0的按键，x=4的一列上是否有为0的按键。但是，检测到只是检测到，矩阵键盘的使用需要在检测到之后执行相应的代码。如：若（2,3）按键按下，输出（2，3）。

二、使用步骤

1.准备

矩阵键盘的使用中会存在逻辑运算，何为逻辑运算？就是与或非等运算。

接下来通过实例进行讲解逻辑运算：

设P0=XXXX XXXX（X为未知状态，不知道为0还是为1）

(1)或运算（符号： '|')

P0|0x0f

XXXX XXXX

0000 1111

---------

XXXX 1111

通过或运算，可将P0的后4为置1；

(2)与运算（符号： '&')

P0&0x0f

XXXX XXXX

0000 1111

---------

0000 XXXX

通过或运算，可将P0的前4为置0；

(3)非运算（符号： '~')设P0=0101 0101

P0=~P0

0101 0101

---------

1010 1010

通过非运算，可将P0的0变为1,1变为0；

2.代码

代码如下（示例）：

unsigned char temp;

P44=0;P42=1;P3=0X7F;

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F) /检测到有按键按下

{

Delayms(5);

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F)

{

temp=P3;

switch(temp)

{

case 0X7E: num=1;break;

case 0X7D: num=2;break;

case 0X7B: num=3;break;

case 0X77: num=4;break;

}

while(temp!=0x0f)

{

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

}

}

}

P44=1;P42=0;P3=0XBF;

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F)

{

Delayms(5);

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F)

{

temp=P3;

switch(temp)

{

case 0XBE: num=5;break;

case 0XBD: num=6;break;

case 0XBB: num=7;break;

case 0XB7: num=8;break;

}

while(temp!=0x0f)

{

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

}

}

}

P44=1;P42=1;P3=0XDF;

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F)

{

Delayms(5);

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F)

{

temp=P3;

switch(temp)

{

case 0XDE: num=9;break;

case 0XDD: num=10;break;

case 0XDB: num=11;break;

case 0XD7: num=12;break;

}

while(temp!=0x0f)

{

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

}

}

}

P44=1;P42=1;P3=0XEF;

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F)

{

Delayms(5);

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

if(temp!=0X0F)

{

temp=P3;

switch(temp)

{

case 0XEE: num=13;break;

case 0XED: num=14;break;

case 0XEB: num=15;break;

case 0XE7: num=16;break;

}

while(temp!=0x0f)

{

temp=P3;

temp=temp&0X0F;

}

}

}

总结

这就是矩阵键盘的使用及原理，在使用矩阵键盘时，要注意矩阵键盘和独立按键的短接线接在哪个位置。

还有就是，并非所有情况都适用矩阵键盘，矩阵键盘节省I/O口，但是相应的增加了代码量，占用了大量内存。在不需要节省I/O口或内存有限时，应使用独立按键。

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