AT89S51单片机对4×4矩阵键盘的控制设计

1．实验任务

如图4.14.2所示，用AT89S51的并行口P1接4×4矩阵键盘，以P1.0－P1.3作输入线，以P1.4－P1.7作输出线；在数码管上显示每个按键的“0－F”序号。对应的按键的序号排列如图4.14.1所示

4.14.1

2．硬件电路原理图

图4.14.2

3．系统板上硬件连线

（1）．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4　R1－R4端口上；

（2）．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。

4．程序设计内容

（1）．4×4矩阵键盘识别处理

（2）．每个按键有它的行值和列值　，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。每个按键的状态同样需变成数字量“0”和“1”，开关的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么；还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。

5．程序框图

图4.14.3

6. 汇编源程序

KEYBUF EQU 30H

ORG 00H

START： MOV KEYBUF，#2

WAIT：

MOV P3，#0FFH

CLR P3.4

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY1

LCALL DELY10MS

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY1

MOV A，P3

ANL A，#0FH

CJNE A，#0EH，NK1

MOV KEYBUF，#0

LJMP DK1

NK1： CJNE A，#0DH，NK2

MOV KEYBUF，#1

LJMP DK1

NK2： CJNE A，#0BH，NK3

MOV KEYBUF，#2

LJMP DK1

NK3： CJNE A，#07H，NK4

MOV KEYBUF，#3

LJMP DK1

NK4： NOP

DK1：

MOV A，KEYBUF

MOV DPTR，#TABLE

MOVC A，@A+DPTR

MOV P0，A

DK1A： MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JNZ DK1A

NOKEY1：

MOV P3，#0FFH

CLR P3.5

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY2

LCALL DELY10MS

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY2

MOV A，P3

ANL A，#0FH

CJNE A，#0EH，NK5

MOV KEYBUF，#4

LJMP DK2

NK5： CJNE A，#0DH，NK6

MOV KEYBUF，#5

LJMP DK2

NK6： CJNE A，#0BH，NK7

MOV KEYBUF，#6

LJMP DK2

NK7： CJNE A，#07H，NK8

MOV KEYBUF，#7

LJMP DK2

NK8： NOP

DK2：

MOV A，KEYBUF

MOV DPTR，#TABLE

MOVC A，@A+DPTR

MOV P0，A

DK2A： MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JNZ DK2A

NOKEY2：

MOV P3，#0FFH

CLR P3.6

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY3

LCALL DELY10MS

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY3

MOV A，P3

ANL A，#0FH

CJNE A，#0EH，NK9

MOV KEYBUF，#8

LJMP DK3

NK9： CJNE A，#0DH，NK10

MOV KEYBUF，#9

LJMP DK3

NK10： CJNE A，#0BH，NK11

MOV KEYBUF，#10

LJMP DK3

NK11： CJNE A，#07H，NK12

MOV KEYBUF，#11

LJMP DK3

NK12： NOP

DK3：

MOV A，KEYBUF

MOV DPTR，#TABLE

MOVC A，@A+DPTR

MOV P0，A

DK3A： MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JNZ DK3A

NOKEY3：

MOV P3，#0FFH

CLR P3.7

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY4

LCALL DELY10MS

MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JZ NOKEY4

MOV A，P3

ANL A，#0FH

CJNE A，#0EH，NK13

MOV KEYBUF，#12

LJMP DK4

NK13： CJNE A，#0DH，NK14

MOV KEYBUF，#13

LJMP DK4

NK14： CJNE A，#0BH，NK15

MOV KEYBUF，#14

LJMP DK4

NK15： CJNE A，#07H，NK16

MOV KEYBUF，#15

LJMP DK4

NK16： NOP

DK4：

MOV A，KEYBUF

MOV DPTR，#TABLE

MOVC A，@A+DPTR

MOV P0，A

DK4A： MOV A，P3

ANL A，#0FH

XRL A，#0FH

JNZ DK4A

NOKEY4：

LJMP WAIT

DELY10MS：

MOV R6，#10

D1： MOV R7，#248

DJNZ R7，$

DJNZ R6，D1

RET

TABLE： DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H

DB 7FH，6FH，77H，7CH，39H，5EH，79H，71H

END

7．C语言源程序

#include

unsigned char code table［］={0x3f，0x06，0x5b，0x4f，

0x66，0x6d，0x7d，0x07，

0x7f，0x6f，0x77，0x7c，

0x39，0x5e，0x79，0x71};

unsigned char temp;

unsigned char key;

unsigned char i，j;

void main（void）

{

while（1）

{

P3=0xff;

P3_4=0;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

for（i=50;i》0;i--）

for（j=200;j》0;j--）;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

switch（temp）

{

case 0x0e：

key=7;

break;

case 0x0d：

key=8;

break;

case 0x0b：

key=9;

break;

case 0x07：

key=10;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table［key］;

temp=temp & 0x0f;

while（temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

}

}

}

P3=0xff;

P3_5=0;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

for（i=50;i》0;i--）

for（j=200;j》0;j--）;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

switch（temp）

{

case 0x0e：

key=4;

break;

case 0x0d：

key=5;

break;

case 0x0b：

key=6;

break;

case 0x07：

key=11;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table［key］;

temp=temp & 0x0f;

while（temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

}

}

}

P3=0xff;

P3_6=0;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

for（i=50;i》0;i--）

for（j=200;j》0;j--）;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

switch（temp）

{

case 0x0e：

key=1;

break;

case 0x0d：

key=2;

break;

case 0x0b：

key=3;

break;

case 0x07：

key=12;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table［key］;

temp=temp & 0x0f;

while（temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

}

}

}

P3=0xff;

P3_7=0;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

for（i=50;i》0;i--）

for（j=200;j》0;j--）;

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

if （temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

switch（temp）

{

case 0x0e：

key=0;

break;

case 0x0d：

key=13;

break;

case 0x0b：

key=14;

break;

case 0x07：

key=15;

break;

}

temp=P3;

P1_0=~P1_0;

P0=table［key］;

temp=temp & 0x0f;

while（temp！=0x0f）

{

temp=P3;

temp=temp & 0x0f;

}

}

}

}

}