2020年08月08日 | 基于STM32F103的任意I/O口矩阵键盘驱动程序

网上的矩阵键盘代码非常非常多，但绝大部分都是要连续I/O口的，就比如PA0-PA7、PB3-PB10等等等，这些都要用到一排的连续的单片机引脚。用过STM32单片机的都知道，STM32单片机一排过去连续的引脚的不是很多，就算刚好出现了一排PA0-PA10，可是呢，PA2、PA3串口2要用，PA9、PA10串口1要用，这就显得比较局限。而且市面上的那些很多都是修改引脚要全文上下一处处修改，麻烦且容易错漏。所以如果我矩阵键盘的引脚可以随便定义的话那么是不是就不用愁这个问题了？     所以，这就是我给大家带来的任意可用的I/O的矩阵键盘程序，按键扫描代码直接操纵IO口，得出按键值。用法很简单：先看下图

我们看到，在key4_4.c中已经用宏定义定义好了矩阵键盘8个引脚的端口、具体引脚和时钟，方便程序的移植和修改。所以这个程序的用法非常简单，且移植性非常非常地高，因为使用者只需要在宏定义中根据实际需要和兴趣爱好修改那8个引脚的端口、具体引脚和时钟就行了，剩下的就不用修改了，且移植到其他程序去就可以直接使用。下面是按键扫描函数，用库函数给IO口设置高低电平，再根据这些引脚电平状态得出按键值，具体请看截图：（//Author:GXNU_LPK_201512700***（广西师范大学电子工程学院2015_LPK）注：此部分按键扫描代码是我熬夜摸索尝试调试出来的，希望不要被认作抄袭或复制，虽然网上可能有雷同的）
  

当定义存储按键值的变量keyscan类型为unsigned char时，没有按键按下时默认值为255，即keyscan=255,其他类型的默认值可以自己测试。所以可以这么用：

1. 
   

2. keyscan = Key_Scan();//keyscan为unsigned char 型
   

3. if(keyscan != 255)
   

4. {
   

5.      key_value = keyscan;
   

6. }

下面是测试结果截图：  

下图是我的硬件平台，用的是STM32F103C8T6最小系统板子


代码用C语言编写，已经验证通过，请放心使用，只要修改好了引脚相关信息和不接错接反线都能正常使用的。特别强调的是，移植时你定义的矩阵键盘引脚不能和其他程序或板子设置的硬件冲突，不然可能会出现按键无效或部分按键无效的情况。还有，如果你测试时发现按键值不对应，这是因为你矩阵键盘的PCB布线跟我用的这个不同，自己在程序按键值里面手动修改就好了。

下面是main.c代码

//main.c

#include "key4_4.h"

#include "delay.h"

#include "sys.h"

//平台：STM32F103

//实验名称：不连续I/O矩阵键盘实验  

//Author:GXNU_LPK_201512700***（广西师范大学电子工程学院2015_LPK）

//使用说明：矩阵键盘所用引脚都已经用宏定义定义好了，移植只需根据实际需要在key4_4.c中修改对应的时钟、引脚和端口即可，其余都不用修改。

//矩阵键盘所用的8个引脚可连续可不连续，看实际需要和个人爱好自己定义。

int main(void)

{        

     uart_init(9600);            

     Key_Init();                                 

     delay_init();                                

     printf("不连续I/O口矩阵键盘测试rn");

  while(1)

  {                        

      Key_Test();               

  }

}

复制代码

下面是usart.c代码

#include "sys.h"

#include "usart.h"         

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////         

//如果使用ucos,则包括下面的头文件即可.

#if SYSTEM_SUPPORT_UCOS

#include "includes.h"                                        //ucos 使用         

#endif

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////         

//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途

//ALIENTEK STM32开发板

//串口1初始化                  

//正点原子@ALIENTEK

//修改日期:2012/8/18

//版本：V1.5

//版权所有，盗版必究。

//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2009-2019

//All rights reserved

//********************************************************************************

//V1.3修改说明

//支持适应不同频率下的串口波特率设置.

//加入了对printf的支持

//增加了串口接收命令功能.

//修正了printf第一个字符丢失的bug

//V1.4修改说明

//1,修改串口初始化IO的bug

//2,修改了USART_RX_STA,使得串口最大接收字节数为2的14次方

//3,增加了USART_REC_LEN,用于定义串口最大允许接收的字节数(不大于2的14次方)

//4,修改了EN_USART1_RX的使能方式

//V1.5修改说明

//1,增加了对UCOSII的支持

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////           

//////////////////////////////////////////////////////////////////

//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB         

#if 1

#pragma import(__use_no_semihosting)            

//标准库需要的支持函数                 

struct __FILE

{

        int handle;

};

FILE __stdout;      

//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式   

_sys_exit(int x)

{

        x = x;

}

//重定义fputc函数

int fputc(int ch, FILE *f)

{      

        while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   

    USART1->DR = (u8) ch;      

        return ch;

}

#endif

/*使用microLib的方法*/

/*

int fputc(int ch, FILE *f)

{

        USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);

        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET) {}        

    return ch;

}

int GetKey (void)  {

    while (!(USART1->SR & USART_FLAG_RXNE));

    return ((int)(USART1->DR & 0x1FF));

}

*/

//串口1中断服务程序

//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误           

u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.

//接收状态

//bit15，        接收完成标志

//bit14，        接收到0x0d

//bit13~0，        接收到的有效字节数目

u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记         

//初始化IO 串口1

//bound:波特率

void uart_init(u32 bound){

    //GPIO端口设置

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);        //使能USART1，GPIOA时钟

         USART_DeInit(USART1);  //复位串口1

         //USART1_TX   PA.9

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;        //复用推挽输出

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PA9

    //USART1_RX          PA.10

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  //初始化PA10

   //Usart1 NVIC 配置

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;                //子优先级3

        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                        //IRQ通道使能

        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);        //根据指定的参数初始化VIC寄存器

   //USART 初始化设置

        USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//一般设置为9600;

        USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式

        USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位

        USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位

        USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制

        USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;        //收发模式

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口

    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);                    //使能串口

}

#if EN_USART1_RX   //如果使能了接收

void USART1_IRQHandler(void)                        //串口1中断服务程序

        {

        u8 Res;

#ifdef OS_TICKS_PER_SEC                 //如果时钟节拍数定义了,说明要使用ucosII了.

        OSIntEnter();   

#endif

        if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断(接收到的数据必须是0x0d 0x0a结尾)

                {

                Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);        //读取接收到的数据

                if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成

                        {

                        if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d

                                {

                                if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收错误,重新开始

                                else USART_RX_STA|=0x8000;        //接收完成了

                                }

                        else //还没收到0X0D

                                {        

                                if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;

                                else

                                        {

                                        USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;

                                        USART_RX_STA++;