4x4矩陣鍵盤工作原理及掃描程序

按鍵是一種常開型按鈕開關(guān)，與單片機(jī)的常見接法如圖所示。按鍵未按下時(shí)兩個(gè)觸點(diǎn)斷開，單片機(jī)I/O口輸入高電平；當(dāng)按鍵閉合時(shí)，I/O口輸入低電平。

一、按鍵講解

當(dāng)I/O口為P0口時(shí)，由于沒有內(nèi)部上拉電阻，所以必須外接上拉電阻，當(dāng)I/O口為P1、P2和P3口時(shí)，由于內(nèi)部已有上拉電阻，因此可省略外接的上拉電阻。

二、按鍵消抖

單片機(jī)系統(tǒng)中所使用的鍵盤都是機(jī)械式的彈性按鍵，因?yàn)榇嬖跈C(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，在按鍵閉合和彈起的瞬間都會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)，如圖所示。按鍵抖動(dòng)一般會(huì)持續(xù)5~10ms，為使一次按鍵僅被處理一次，必須消除按鍵抖動(dòng)。消除按鍵抖動(dòng)可以采用軟件消抖或硬件消抖。

軟件消抖指在檢測(cè)到有按鍵閉合時(shí)，延時(shí)一小段時(shí)間之后再次檢測(cè)，如果仍然檢測(cè)到按鍵閉合，則認(rèn)為按鍵真正閉合。

硬件消抖方法

1.R-S觸發(fā)器

一旦有鍵按下，觸發(fā)器立即反轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)的抖動(dòng)便不會(huì)再對(duì)輸出產(chǎn)生影響，按鍵釋放時(shí)也一樣。

2.電容濾波

將電容并聯(lián)在按鍵的兩端，利用電容放電的延時(shí)特性，將產(chǎn)生抖動(dòng)的電平通過(guò)電容吸收掉，從而達(dá)到消抖的作用；

三、獨(dú)立按鍵

獨(dú)立鍵盤指每個(gè)按鍵都占據(jù)一個(gè)獨(dú)立的引腳。

四、矩陣按鍵

同一行上的所有按鍵都連接到一個(gè)引腳，同一列上的所有按鍵都連接到一個(gè)引腳。

（1）列掃描方式

所有行線都輸出高電平，列線依次輸出低電平；查詢?cè)摿猩闲械闹?，若?，則說(shuō)明該行上的按鍵被按下；若該列上所有行的值都為1，則進(jìn)行下一列行值的查詢；循環(huán)往復(fù)。

（2）反轉(zhuǎn)法

所有行線都輸出0，查詢列線上的值，若某列線上的值為0，則說(shuō)明該列線上的按鍵被按下；然后所有列線都輸出0，查詢行線上的值，若某行線上的值為0，則說(shuō)明該行線上的按鍵被按下；從而確定某行某列的按鍵被按下。

五、程序舉例

編輯：jq