2021年11月12日 | 51单片机实现矩阵键盘的单个触发

一、使用proteus绘制简单的电路图，用于后续仿真

二、编写程序

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

---- @Project: Matrix-KEY

---- @File: main.c

---- @Edit: ZHQ

---- @Version: V1.0

---- @CreationTime: 20200508

---- @ModifiedTime: 20200513

---- @Description: 16个按键中，每按一个按键都能触发一次蜂鸣器发出“滴”的一声。

---- 单片机：AT89C52

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

#include "reg52.h"

/*——————宏定义——————*/

#define FOSC 11059200L

#define T1MS (65536-FOSC/12/1000)   /*1ms timer calculation method in 12Tmode*/

#define const_voice_short  80   /*蜂鸣器短叫的持续时间*/

#define const_key_time  40    /*按键去抖动延时的时间*/

/*——————变量函数定义及声明——————*/

/*行*/

sbit Key1 = P0^0; /*第一行输入*/

sbit Key2 = P0^1; /*第二行输入*/

sbit Key3 = P0^2; /*第三行输入*/

sbit Key4 = P0^3; /*第四行输入*/

/*列*/

sbit Key5 = P0^4; /*第一列输入*/

sbit Key6 = P0^5; /*第二列输入*/

sbit Key7 = P0^6; /*第三列输入*/

sbit Key8 = P0^7; /*第四列输入*/

/*定义蜂鸣器*/

sbit BUZZER = P2^7;

unsigned char ucKeyStep = 1;   /*按键扫描步骤变量*/

unsigned char ucKeySec = 0;   /*被触发的按键编号*/

unsigned int  uiKeyTimeCnt = 0; /*按键去抖动延时计数器*/

unsigned char ucKeyLock = 0; /*按键触发后自锁的变量标志*/

unsigned char ucRowRecord = 1; /*记录当前扫描到第几列了*/

unsigned int  uiVoiceCnt = 0;  /*蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器*/

/**

* @brief  定时器0初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化T0

**/

void Init_T0(void)

{

TMOD = 0x01;                    /*set timer0 as mode1 (16-bit)*/

TL0 = T1MS;                     /*initial timer0 low byte*/

TH0 = T1MS >> 8;                /*initial timer0 high byte*/

}

/**

* @brief  外围初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化外围

**/

void Init_Peripheral(void)

{

ET0 = 1;/*允许定时中断*/

TR0 = 1;/*启动定时中断*/

EA = 1;/*开总中断*/

}

/**

* @brief  初始化函数

* @param  无

* @retval 初始化单片机

**/

void Init(void)

{

BUZZER = 1;

Init_T0();

}

/**

* @brief  扫描按键函数

* @param  无

* @retval 矩阵按键扫描的详细过程：

*  先输出某一列低电平，其它三列输出高电平，这个时候再分别判断输入的四行，

*  如果发现哪一行是低电平，就说明对应的某个按键被触发。依次分别输出另外三列

*  中的某一列为低电平，再分别判断输入的四行，就可以检测完16个按键。内部详细的

*  去抖动处理方法跟独立按键去抖动方法是一样的。

**/

void Key_Scan(void)

{

switch(ucKeyStep)

{

case 1: /*按键扫描输出第ucRowRecord列低电平*/

if(ucRowRecord == 1) /*第一列输出低电平*/

{

Key5 = 0;

Key6 = 1;

Key7 = 1;

Key8 = 1;

}

else if(ucRowRecord == 2) /*第二列输出低电平*/

{

Key5 = 1;

Key6 = 0;

Key7 = 1;

Key8 = 1;

}

else if(ucRowRecord == 3) /*第三列输出低电平*/

{

Key5 = 1;

Key6 = 1;

Key7 = 0;

Key8 = 1;

}

else /*第四列输出低电平*/

{

Key5 = 1;

Key6 = 1;

Key7 = 1;

Key8 = 0;

}

uiKeyTimeCnt = 0; /*按键延时计数器清零*/

ucKeyStep ++; /*切换到下一步*/

break;

case 2: /*此处的小延时用来等待刚才列输出信号稳定，再判断输入信号。不是去抖动延时。*/

uiKeyTimeCnt ++;

if(uiKeyTimeCnt > 1)

{

uiKeyTimeCnt = 0;

ucKeyStep ++; /*切换到下一步*/

}

break;

case 3: /*判断是否有键按下*/

if(Key1 == 1 && Key2 == 1 && Key3 == 1 && Key4 == 1) /*如果没有按键按下*/

{

ucKeyStep = 1; /*返回第一步，重新进行扫描*/

ucKeyLock = 0; /*自锁标志清零*/

uiKeyTimeCnt = 0; /*按键去抖动延时计数器清零*/

ucRowRecord ++; /*扫描下一列*/

if(ucRowRecord > 4)

{

ucRowRecord = 1; /*依次输出完四列之后，继续从第一列开始输出低电平*/

}

}

else if(ucKeyLock == 0) /*有按键按下，且是第一次触发*/

{

if(Key1 == 0 && Key2 == 1 && Key3 == 1 && Key4 == 1)

{

uiKeyTimeCnt ++;

if(uiKeyTimeCnt > const_key_time) /*去抖*/

{

uiKeyTimeCnt = 0;

ucKeyLock = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零*/

if(ucRowRecord == 1)

{

ucKeySec = 1; /*触发1号键*/

}

else if(ucRowRecord == 2)

{

ucKeySec = 2; /*触发2号键*/

}

else if(ucRowRecord == 3)

{

ucKeySec = 3; /*触发3号键*/

}

else

{

ucKeySec = 4; /*触发4号键*/

}

}

}

else if(Key1 == 1 && Key2 == 0 && Key3 == 1 && Key4 == 1)

{

uiKeyTimeCnt ++;

if(uiKeyTimeCnt > const_key_time) /*去抖*/

{

uiKeyTimeCnt = 0;

ucKeyLock = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零*/

if(ucRowRecord ==7)

{

ucKeySec = 5; /*触发5号键*/

}

else if(ucRowRecord == 2)

{

ucKeySec = 6; /*触发6号键*/

}

else if(ucRowRecord == 3)

{

ucKeySec = 7; /*触发7号键*/

}

else

{

ucKeySec = 8; /*触发8号键*/

}

}

}

else if(Key1 == 1 && Key2 == 1 && Key3 == 0 && Key4 == 1)

{

uiKeyTimeCnt ++;

if(uiKeyTimeCnt > const_key_time) /*去抖*/

{

uiKeyTimeCnt = 0;

ucKeyLock = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零*/

if(ucRowRecord == 1)

{

ucKeySec = 9; /*触发9号键*/

}

else if(ucRowRecord == 2)

{

ucKeySec = 10; /*触发10号键*/

}

else if(ucRowRecord == 3)

{

ucKeySec = 11; /*触发11号键*/

}

else

{

ucKeySec = 12; /*触发12号键*/

}

}

}

else if(Key1 == 1 && Key2 == 1 && Key3 == 1 && Key4 == 0)

{

uiKeyTimeCnt ++;

if(uiKeyTimeCnt > const_key_time) /*去抖*/

{

uiKeyTimeCnt = 0;

ucKeyLock = 1; /*自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零*/

if(ucRowRecord == 1)

{

ucKeySec = 13; /*触发13号键*/

}

else if(ucRowRecord == 2)

{

ucKeySec = 14; /*触发14号键*/

}

else if(ucRowRecord == 3)

{

ucKeySec = 15; /*触发15号键*/

}

else

{

ucKeySec = 16; /*触发16号键*/

}

}

}

}

break;

}

}

/**

* @brief  按键服务函数

* @param  无

* @retval 根据扫描得到的值，进行数据处理

**/

void key_Service(void)

{

switch(ucKeySec)

{

case 1: /*1号键*/

case 2: /*2号键*/

case 3: /*3号键*/

case 4: /*4号键*/

case 5: /*6号键*/

case 7: /*7号键*/

case 8: /*8号键*/

case 9: /*9号键*/

case 10: /*10号键*/

case 11: /*11号键*/

case 12: /*12号键*/

case 13: /*13号键*/

case 14: /*14号键*/

case 15: /*15号键*/

case 16: /*16号键*/

uiVoiceCnt = const_voice_short; /*按键声音触发，滴一声就停。*/

ucKeySec = 0; /*响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发*/

break;

}

}

/**

* @brief  定时器0中断函数

* @param  无

* @retval 无

**/

void ISR_T0(void) interrupt 1

{

TF0 = 0;  /*清除中断标志*/

  TR0 = 0; /*关中断*/

/*扫描按键*/

Key_Scan();

if(0 != uiVoiceCnt)

{

uiVoiceCnt --;

BUZZER = 0;

}

else

{

BUZZER = 1;

}

TL0 = T1MS;                     /*initial timer0 low byte*/

TH0 = T1MS >> 8;                /*initial timer0 high byte*/

  TR0 = 1; /*开中断*/

}

/**

* @brief  延时函数

* @param  无

* @retval 无

**/

void Delay_Long(unsigned int uiDelayLong)

{

   unsigned int i;

   unsigned int j;

   for(i=0;i   {

      for(j=0;j<500;j++)  /*内嵌循环的空指令数量*/

          {

             ; /*一个分号相当于执行一条空语句*/

          }

   }

}

/*——————主函数——————*/

/**

* @brief  主函数

* @param  无

* @retval 实现LED灯闪烁

**/

void main()

{

/*单片机初始化*/

Init();

/*延时，延时时间一般是0.3秒到2秒之间，等待外围芯片和模块上电稳定*/

Delay_Long(100);

/*单片机外围初始化*/

Init_Peripheral();

while(1)

{

/*按键服务函数*/

key_Service();

}

}

三、仿真实现