STM32 矩陣鍵盤
簡介
1.硬件部分
2.軟件部分
硬件部分
矩陣鍵盤的工作方式
對鍵盤的響應取決於鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應根據實際應用系統中的CPU的工作狀況而定，其選取的原則是既要保證CPU能及時響應按鍵操作，又不要過多占用CPU的工作時間。通常鍵盤的工作方式有三種，編程掃描、定時掃描和中斷掃描。
（1）編程掃描方式
編程掃描方式是利用CPU完成其它工作的空余時間，調用鍵盤掃描子程序來響應鍵盤輸入的要求。在執行鍵功能程序時，CPU不再響應鍵輸入要求，直到CPU重新掃描鍵盤為止。
（2）定時掃描方式
定時掃描方式就是每隔一段時間對鍵盤掃描一次，它利用單片機內部的定時器產生一定時間（例如10ms）的定時，當定時時間到就產生定時器溢出中斷。CPU響應中斷后對鍵盤進行掃描，並在有按鍵按下時識別出該鍵，再執行該鍵的功能程序。
（3）中斷掃描方式
上述兩種鍵盤掃描方式，無論是否按鍵，CPU都要定時掃描鍵盤，而單片機應用系統工作時，並非經常需要鍵盤輸入，因此，CPU經常處於空掃描狀態。
為提高CPU工作效率，可采用中斷掃描工作方式。其工作過程如下：當無按鍵按下時，CPU處理自己的工作，當有按鍵按下時，產生中斷請求，CPU轉去執行鍵盤掃描子程序，並識別鍵號。
4x4矩陣鍵盤模塊原理圖
4x4矩陣鍵盤模塊實物圖
軟件部分
key.c
/********************************************************************* * 文件名 ：key4x4.c * 描述 ：按鍵應用函數庫 * 硬件連接：------------------------- * | PB8 - H4 | * | PB9 - H3 | * | PB10 - H2 | * | PB11 - H1 | * | PB12 - L4 | * | PB13 - L3 | * | PB14 - L2 | * | PB15 - L1 | * ------------------------- * 庫版本 ：ST3.5.0 *********************************************************************/
#include "key4x4.h"
#include "delay.h"
/* * 函數名：Key_GPIO_Config * 描述 ：配置按鍵用到的I/O口 GPIO端口可以自行定義 * 輸入 ：無 * 輸出 ：無 */
void Key4x4_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
/*開啟按鍵端口的時鍾*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15; //GPIO端口引腳可以自行定義
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
//配置引腳速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
//配置引腳模式 GPIO_Mode_IPU 上拉輸入
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
/* * 函數名：u8 Key_Scan * 描述 ：按鍵掃描函數 * 輸入 ：無 * 輸出 ：無 */
u8 Key_Scan(void)
{
u16 temp;
u8 ucBackValue=0;
//====掃描第一列==========
GPIO_Write(GPIOB,0xfe00);
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB); //讀出整個口得到的值
temp=temp&0xf000; //屏蔽低4位
if (temp!=0xf000) //假如高4位不全是1
{
delay_ms(20); // 延時消抖再讀
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
if (temp!=0xf000) //消抖后如果再次高4位確定不是全1
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB)&0xff00; //讀出此次按鍵的值
switch(temp)
{
case 0xee00:
ucBackValue = 1;break;
case 0xde00:
ucBackValue = 5;break;
case 0xbe00:
ucBackValue = 9;break;
case 0x7e00:
ucBackValue = 13;break;
default:break;
}
while(temp!=0xf000) //等待按鍵放開，初始必然被執行
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
}
}
}
//====第二列送0==========
GPIO_Write(GPIOB,0xfd00);
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB); //讀出整個口得到的值
temp=temp&0xf000; //屏蔽低4位
if (temp!=0xf000) //假如高4位不全是1
{
delay_ms(20); // 延時消抖再讀
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
if (temp!=0xf000) //消抖后如果再次高4位確定不是全1
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB)&0xff00; //讀出此次按鍵的值
switch(temp)
{
case 0xed00:
ucBackValue = 2; break;
case 0xdd00:
ucBackValue = 6; break;
case 0xbd00:
ucBackValue = 10; break;
case 0x7d00:
ucBackValue = 14; break;
default:break;
}
while(temp!=0xf000) //等待按鍵放開
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
}
}
}
//====第3列送0==========
GPIO_Write(GPIOB,0xfb00);
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB); //讀出整個口得到的值
temp=temp&0xf000; //屏蔽低4位
if (temp!=0xf000) //假如高4位不全是1
{
delay_ms(20); // 延時消抖再讀
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
if (temp!=0xf000) //消抖后如果再次高4位確定不是全1
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB)&0xff00; //讀出此次按鍵的值
switch(temp)
{
case 0xeb00:
ucBackValue = 3; break;
case 0xdb00:
ucBackValue = 7; break;
case 0xbb00:
ucBackValue = 11; break;
case 0x7b00:
ucBackValue = 15; break;
default:break;
}
while(temp!=0xf000) //等待按鍵放開
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
}
}
}
//====第4列送0==========
GPIO_Write(GPIOB,0xf700);
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB); //讀出整個口得到的值
temp=temp&0xf000; //屏蔽低4位
if (temp!=0xf000) //假如高4位不全是1
{
delay_ms(20); // 延時消抖再讀
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
if (temp!=0xf000) //消抖后如果再次高4位確定不是全1
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB)&0xff00;
switch(temp)
{
case 0xe700:
ucBackValue = 4; break;
case 0xd700:
ucBackValue = 8; break;
case 0xb700:
ucBackValue = 12; break;
case 0x7700:
ucBackValue = 16; break;
default:break;
}
while(temp!=0xf000) //等待按鍵放開
{
temp=GPIO_ReadInputData(GPIOB);
temp=temp&0xf000;
}
}
}
return ucBackValue;
}
key.h
#ifndef __KEY_H
#define __KEY_H
#include "stm32f10x.h"
void Key4x4_GPIO_Config(void);
u8 Key_Scan(void);
#endif /* __KEY_H */
案例（51單片機 矩陣鍵盤 數碼管顯示0~F）
#include "reg52.h" //此文件中定義了單片機的一些特殊功能寄存器
typedef unsigned int u16; //對數據類型進行聲明定義
typedef unsigned char u8;
#define GPIO_DIG P0
#define GPIO_KEY P1 //可以改變，引腳可以自定義
unsigned char KeyValue; //用來存放讀取到的鍵值
unsigned char code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//顯示0~F的值//共陰數碼管
/******************************************************************************* * 函 數 名 : delay * 函數功能 : 延時函數，i=1時，大約延時10us *******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
/******************************************************************************* * 函 數 名 : KeyDown * 函數功能 : 檢測有按鍵按下並讀取鍵值 * 輸 入 : 無 * 輸 出 : 無 *******************************************************************************/
void KeyDown(void)
{
unsigned char a=0;
GPIO_KEY=0x0f;
if(GPIO_KEY!=0x0f)//讀取按鍵是否按下
{
delay(1000);//延時10ms進行消抖
if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次檢測鍵盤是否按下
{
//測試列
GPIO_KEY=0X0F;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X07): KeyValue=0;break;
case(0X0b): KeyValue=1;break;
case(0X0d): KeyValue=2;break;
case(0X0e): KeyValue=3;break;
}
//測試行
GPIO_KEY=0XF0;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X70): KeyValue=KeyValue;break;
case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+4;break;
case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12;break;
}
}
}
while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)) //檢測按鍵松手檢測
{
delay(100);
a++;
}
}
void main()
{
while(1)
{
KeyDown();//按鍵判斷函數
GPIO_DIG=~smgduan[KeyValue];
}
}