在鍵盤中按鍵數量較多時,為(wei) 了減少I/O口的占用,通常將按鍵排列成矩陣形式,如圖1所示。在矩陣式鍵盤中,每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通,而是通過一個(ge) 按鍵加以連接。這樣,一個(ge) 端口(如P1口)就可以構成4*4=16個(ge) 按鍵,比之直接將端口線用於(yu) 鍵盤多出了一倍,而且線數越多,區別越明顯,比如再多加一條線就可以構成20鍵的鍵盤,而直接用端口線則隻能多出一鍵(9鍵)。由此可見,在需要的鍵數比較多時,采用矩陣法來做鍵盤是合理的。
矩陣式結構的鍵盤顯然比直接法要複雜一些,識別也要複雜一些,上圖中,列線通過電阻接正電源,並將行線所接的單片機的I/O口作為(wei) 輸出端,而列線所接的I/O口則作為(wei) 輸入。這樣,當按鍵沒有按下時,所有的輸出端都是高電平,代表無鍵按下。行線輸出是低電平,一旦有鍵按下,則輸入線就會(hui) 被拉低,這樣,通過讀入輸入線的狀態就可得知是否有鍵按下了。具體(ti) 的識別及編程方法如下所述。
矩陣式鍵盤的按鍵識別方法
確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。
行掃描法 行掃描法又稱為(wei) 逐行(或列)掃描查詢法,是一種最常用的按鍵識別方法,如上圖所示鍵盤,介紹過程如下。
判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線Y0-Y3置低電平,然後檢測列線的狀態。隻要有一列的電平為(wei) 低,則表示鍵盤中有鍵被按下,而且閉合的鍵位於(yu) 低電平線與(yu) 4根行線相交叉的4個(ge) 按鍵之中。若所有列線均為(wei) 高電平,則鍵盤中無鍵按下。
判斷閉合鍵所在的位置 在確認有鍵按下後,即可進入確定具體(ti) 閉合鍵的過程。其方法是:依次將行線置為(wei) 低電平,即在置某根行線為(wei) 低電平時,其它線為(wei) 高電平。在確定某根行線位置為(wei) 低電平後,再逐行檢測各列線的電平狀態。若某列為(wei) 低,則該列線與(yu) 置為(wei) 低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。
下麵給出一個(ge) 具體(ti) 的例子:
8031單片機的P1口用作鍵盤I/O口,鍵盤的列線接到P1口的低4位,鍵盤的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3分別接有4個(ge) 上拉電阻到正電源+5V,並把列線P1.0-P1.3設置為(wei) 輸入線,行線P1.4-P.17設置為(wei) 輸出線。4根行線和4根列線形成16個(ge) 相交點。
檢測當前是否有鍵被按下。檢測的方法是P1.4-P1.7輸出全“0”,讀取P1.0-P1.3的狀態,若P1.0-P1.3為(wei) 全“1”,則無鍵閉合,否則有鍵閉合。
去除鍵抖動。當檢測到有鍵按下後,延時一段時間再做下一步的檢測判斷。
若有鍵被按下,應識別出是哪一個(ge) 鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進行掃描。P1.4-P1.7按下述4種組合依次輸出:
P1.7 1 1 1 0
P1.6 1 1 0 1
P1.5 1 0 1 1
P1.4 0 1 1 1
實例程序:
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0030H
MAIN:
MOV DPTR,#TAB ;將表頭放入DPTR
LCALL KEY ;調用鍵盤掃描程序
MOVC A,@A+DPTR ;查表後將鍵值送入ACC
MOV P0,A ;將Acc值送入P0口
CLR P2.1 ;開顯示
LJMP MAIN ;返回反複循環顯示
KEY: LCALL KS ;調用檢測按鍵子程序
JNZ K1 ;有鍵按下繼續
LCALL DELAY2 ;無鍵按調用延時去抖
AJMP KEY ;返回繼續檢測按鍵
K1: LCALL DELAY2
LCALL DELAY2 ;有鍵按下延時去抖動
LCALL KS ;再調用檢測按鍵程序
JNZ K2 ;確認有按下進行下一步
AJMP KEY ;無鍵按下返回繼續檢測
K2: MOV R2,#0EFH ;將掃描值送入R2暫存
MOV R4,#00H ;將第一列值送入R4暫存
K3: MOV P1,R2 ;將R2的值送入P1口
L6: JB P1.0,L1 ;P1.0等於(yu) 1跳轉到L1
MOV A,#00H ;將第一行值送入ACC
AJMP LK ;跳轉到鍵值處理程序
L1: JB P1.1,L2 ;P1.1等於(yu) 1跳轉到L2
MOV A,#04H ;將第二行的行值送入ACC
AJMP LK ;跳轉到鍵值理程序進行鍵值處理
L2: JB P1.2,L3 ;P1.2等於(yu) 1跳轉到L3
MOV A,#08H ;將第三行的行值送入ACC
AJMP LK ;跳轉到鍵值處理程
L3: JB P1.3,NEXT ;P1.3等於(yu) 1跳轉到NEXT處
MOV A,#0cH ;將第四行的行值送入ACC
LK: ADD A,R4 ;行值與(yu) 列值相加後的鍵值送入A
PUSH ACC ;將A中的值送入堆棧暫存
K4: LCALL DELAY2 ;調用延時去抖動程序
LCALL KS ;調用按鍵檢測程序
JNZ K4 ;按鍵沒有鬆開繼續返回檢測
POP ACC ;將堆棧的值送入ACC
RET
NEXT:
INC R4 ;將列值加一
MOV A,R2 ;將R2的值送入A
JNB ACC.7,KEY ;掃描完至KEY處進行下一掃描
RL A ;掃描未完將A中的值右移一位進行下一列的掃描
MOV R2,A ;將ACC的值送入R2暫存
AJMP K3 ;跳轉到K3繼續
KS: MOV P1,#0FH ;將P1口高四位置0低四位值1
MOV A,P1 ;讀P1口
XRL A,#0FH ;將A中的值與(yu) A中的值相異或
RET ;子程序返回
DELAY2: ;40ms延時去抖動子程序
MOV R5,#08H
L7: MOV R6,#0FAH
L8: DJNZ R6,L8
DJNZ R5,L7
RET
TAB:
db 28h,34h,28h,34h,0a9h,60h,20h,7ah,20h,21h,61h,74h,30h,62h,0a2h,7eh
;0h0hc9878654a321 輪流顯示鍵盤因為(wei) 無法表達*# 就用H表示,B用8表示
end