单片机实验说明＜四＞矩阵键盘与LCD基本使用

实验四 矩阵键盘识别设计

设计要求：

对4×4矩阵式键盘电路的键值进行编码，编程实现在LCD液晶显示器上显示每个按键的“0－F”序号

电路设计：

软件代码:

#include "hml/hml.h"

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define lcden P1_2

#define lcdrs P1_0

#define rw P1_1

/* IO引脚分配定义 */

#define KEY_IN_1 P2_4 //矩阵按键的扫描输入引脚1

#define KEY_IN_2 P2_5 //矩阵按键的扫描输入引脚2

#define KEY_IN_3 P2_6 //矩阵按键的扫描输入引脚3

#define KEY_IN_4 P2_7 //矩阵按键的扫描输入引脚4

#define KEY_OUT_1 P2_0 //矩阵按键的扫描输出引脚1

#define KEY_OUT_2 P2_1 //矩阵按键的扫描输出引脚2

#define KEY_OUT_3 P2_2 //矩阵按键的扫描输出引脚3

#define KEY_OUT_4 P2_3 //矩阵按键的扫描输出引脚4

#define LSA P1_5 //LED位选译码地址引脚A

#define LSB P1_6 //LED位选译码地址引脚B

#define LSC P1_7 //LED位选译码地址引脚C

unsigned char disBuf=0;

uchar table1[] = "Welcome To CSLG!";

uchar table2[] = "0123456789ABCDEF";

uchar table3[] = " ";

uchar num;

const unsigned char KeyCodeMap[4][4] = { //矩阵按键到标准键码的映射表

{ '0', '1', '2', '3' }, //

{ '4', '5', '6', '7' }, //

{ '8', '9', 'a', 'b' }, //

{ 'c', 'd', 'e', 'f' } //

};

unsigned char KeySta[4][4] = { //全部矩阵按键的当前状态

{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} };

/* 函数声明 */

void KeyScan();

void KeyDriver();

void KeyAction(unsigned char keycode);

/* 按键驱动函数，检测按键动作，调度相应动作函数，需在主循环中调用 */

void KeyDriver()

{

unsigned char i, j;

static unsigned char backup[4][4] = { //按键值备份，保存前一次的值

{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}

};

for (i=0; i<4; i++) //循环检测4*4的矩阵按键

{

for (j=0; j<4; j++)

{

if (backup[i][j] != KeySta[i][j]) //检测按键动作

{

if (backup[i][j] != 0) //按键按下时执行动作

{

KeyAction(KeyCodeMap[i][j]); //调用按键动作函数

}

backup[i][j] = KeySta[i][j]; //刷新前一次的备份值

}

}

}

}

/* 按键扫描函数，需在定时中断中调用，推荐调用间隔1ms */

void KeyScan()

{

unsigned char i;

static unsigned char keyout = 0; //矩阵按键扫描输出索引

static unsigned char keybuf[4][4] = { //矩阵按键扫描缓冲区

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},

{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}

};

//将一行的4个按键值移入缓冲区

keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1;

keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2;

keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3;

keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4;

//消抖后更新按键状态

for (i=0; i<4; i++) //每行4个按键，所以循环4次

{

if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x00)

{ //连续4次扫描值为0，即4*4ms内都是按下状态时，可认为按键已稳定的按下

KeySta[keyout][i] = 0;

}

else if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x0F)

{ //连续4次扫描值为1，即4*4ms内都是弹起状态时，可认为按键已稳定的弹起

KeySta[keyout][i] = 1;

}

}

//执行下一次的扫描输出

keyout++; //输出索引递增

keyout &= 0x03; //索引值加到4即归零

switch (keyout) //根据索引值，释放当前输出引脚，拉低下次的输出引脚

{

case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break;

case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break;

case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break;

case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break;

default: break;

}

}

void KeyAction(unsigned char keycode)

{

disBuf = keycode;

}

void delay(uint z) {

uint x, y;

for(x = z; x > 0; x--)

for(y = 110; y > 0; y--);

}

void write_com(uchar com) {

lcdrs = 0;

P0 = com;

delay(5);

lcden = 1;

delay(5);

lcden = 0;

}

void write_data(uchar date) {

lcdrs = 1;

P0 = date;

delay(5);

lcden = 1;

delay(5);

lcden = 0;

}

void init() {

rw = 0;

lcden = 0;

write_com(0x38);

write_com(0x0e);

write_com(0x06);

write_com(0x01);

}

void main() {

init();

write_com( 0x00 | 0x80 );

for(num = 0; num < 16; num++) {

write_data(table1[num]);

delay(100);

}

write_com( 0x40 | 0x80 );

for(num = 0; num < 16; num++) {

write_data(table2[num]);

delay(100);

}

write_com( 0x40 | 0x80 );

for(num = 0; num < 16; num++) {

write_data(table3[num]);

delay(100);

}

while(1)

{

KeyScan();

KeyDriver();

write_com( 0x40 | 0x80 );

write_data(disBuf);

}

}

思考题

1. LCD 显示改为数码管显示(选做);

2. 若要实现数字键 0~9 按下后,直接在 LCD 上显示数字,如何修改程序?

单片机

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