51單片機(jī)教程：矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)及程序設(shè)計(jì)

在單片機(jī)系統(tǒng)中鍵盤(pán)中按鈕數(shù)量較多時(shí)，為了減少I(mǎi)/O口的占用，常常將按鈕排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤(pán)中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過(guò)一個(gè)按鈕加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就能組成4*4=16個(gè)按鈕，比之直接將端口線用于鍵盤(pán)多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就能組成20鍵的鍵盤(pán)，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見(jiàn)，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤(pán)是合理的。

單片機(jī)矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)及編程接口圖>

矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過(guò)電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鈕沒(méi)有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無(wú)鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過(guò)讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識(shí)別及編程辦法如下所述。

矩陣式鍵盤(pán)的按鈕識(shí)別辦法

確定矩陣式鍵盤(pán)上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。

行掃描法 行掃描法又稱(chēng)為逐行（或列）掃描查詢(xún)法，是一種最常用的按鈕識(shí)別辦法，如上圖所示鍵盤(pán)，介紹過(guò)程如下。

判斷鍵盤(pán)中有無(wú)鍵按下 將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤(pán)中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鈕之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤(pán)中無(wú)鍵按下。

判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過(guò)程。其辦法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鈕就是閉合的按鈕。

下面給出一個(gè)具體的例程：

圖仍如上所示。8031單片機(jī)的P1口用作鍵盤(pán)I/O口，鍵盤(pán)的列線接到P1口的低4位，鍵盤(pán)的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3分別接有4個(gè)上拉電阻到正電源+5V，并把列線P1.0-P1.3設(shè)置為輸入線，行線P1.4-P.17設(shè)置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個(gè)相交點(diǎn)。

檢測(cè)當(dāng)前是否有鍵被按下。檢測(cè)的辦法是P1.4-P1.7輸出全“0”，讀取P1.0-P1.3的狀態(tài)，若P1.0-P1.3為全“1”，則無(wú)鍵閉合，不然有鍵閉合。