单片机4×4矩阵键盘设计方案

1、设计原理

(1)如图14.2所示，用单片机的并行口P3连接4×4矩阵键盘，并以单片机的

P3.0-P3.3各管脚作输入线，以单片机的P3.4-P3.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“0-F”的序号。

(2)键盘中对应按键的序号排列如图14.1所示。

2、参考电路

图14.2 4×4矩阵式键盘识别电路原理图

3、电路硬件说明

(1)在“单片机系统”区域中，把单片机的P3.0-P3.7端口通过8联拨动拨码开关JP3连接到“4×4行列式键盘”区域中的M1-M4，N1-N4端口上。

(2)在“单片机系统”区域中，把单片机的P0.0-P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a-h端口上;要求：P0.0对应着a，P0.1对应着b，……，P0.7对应着h。

4、程序设计内容

(1)4×4矩阵键盘识别处理。

(2)每个按键都有它的行值和列值，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。键盘的一端(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、程序流程图(如图14.3所示)

6、汇编源程序

;;;;;;;;;;定义单元;;;;;;;;;;

COUNT EQU 30H

;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0003H

RETI

ORG 000BH

RETI

ORG 0013H

RETI

ORG 001BH

RETI

ORG 0023H

RETI

ORG 002BH

RETI

;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;;

ORG 0100H

START: LCALL CHUSHIHUA

LCALL PANDUAN

LCALL XIANSHI

LJMP START

;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;

CHUSHIHUA: MOV COUNT,#00H

RET

;;;;;;;;;;判断哪个按键按下程序;;;;;;;;;;

PANDUAN: MOV P3,#0FFH

CLR P3.4

MOV A,P3

ANL A,#0FH

JZ SW1

LCALL DELAY10MS JZ SW1

MOV A,P3

ANL A,#0FH

CJNE A,#0EH,K1 MOV COUNT,#0 LJMP DK

K1: CJNE A,#0DH,K2 MOV COUNT,#4 LJMP DK

K2: CJNE A,#0BH,K3 MOV COUNT,#8 LJMP DK

K3: CJNE A,#07H,K4 MOV COUNT,#12

K4: NOP

LJMP DK

SW1: MOV P3,#0FFH CLR P3.5

MOV A,P3

ANL A,#0FH

JZ SW2

LCALL DELAY10MS JZ SW2

MOV A,P3

ANL A,#0FH

CJNE A,#0EH,K5 MOV COUNT,#1 LJMP DK

K5: CJNE A,#0DH,K6 MOV COUNT,#5 LJMP DK

K6: CJNE A,#0BH,K7 MOV COUNT,#9 LJMP DK

K7: CJNE A,#07H,K8 MOV COUNT,#13

K8: NOP

LJMP DK

SW2: MOV P3,#0FFH CLR P3.6

MOV A,P3

ANL A,#0FH

JZ SW3

LCALL DELAY10MS JZ SW3

MOV A,P3

ANL A,#0FH

CJNE A,#0EH,K9 MOV COUNT,#2 LJMP DK

K9: CJNE A,#0DH,KA MOV COUNT,#6 LJMP DK

KA: CJNE A,#0BH,KB MOV COUNT,#10 LJMP DK

KB: CJNE A,#07H,KC MOV COUNT,#14 KC: NOP

LJMP DK

SW3: MOV P3,#0FFH CLR P3.7

MOV A,P3

ANL A,#0FH

JZ SW4

LCALL DELAY10MS

JZ SW4

MOV A,P3

ANL A,#0FH

CJNE A,#0EH,KD

MOV COUNT,#3

LJMP DK

KD: CJNE A,#0DH,KE MOV COUNT,#7

LJMP DK

KE: CJNE A,#0BH,KF MOV COUNT,#11 LJMP DK

KF: CJNE A,#07H,KG MOV COUNT,#15

KG: NOP

LJMP DK

SW4: LJMP PANDUAN DK: RET ;;;;;;;;;;显示程序;;;;;;;;;; XIANSHI: MOV A,COUNT

MOV DPTR,#TABLE

MOVC A,@A+DPTR

MOV P0,A

LCALL DELAY

SK: MOV A,P3

ANL A,#0FH

XRL A,#0FH

JNZ SK

RET

;;;;;;;;;;10ms延时程序;;;;;;;;;;

DELAY10MS: MOV R6,#20

D1: MOV R7,#248

DJNZ R7,$

DJNZ R6,D1

RET

;;;;;;;;;;200ms延时程序;;;;;;;;;;

DELAY: MOV R5,#20

LOOP: LCALL DELAY10MS

DJNZ R5,LOOP

RET

;;;;;;;;;;共阴码表;;;;;;;;;;

TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H

;;;;;;;;;;结束标志;;;;;;;;;;

END

7、C语言源程序

#include

unsigned char code table[]={0x3f,0x66,0x7f,0x39,

0x06,0x6d,0x6f,0x5e,

0x5b,0x7d,0x77,0x79,

0x4f,0x07,0x7c,0x71};

void main(void)

{ unsigned char i,j,k,key;

while(1)

{ P3=0xff; //给P3口置1//

P3_4=0; //给P3.4这条线送入0//

i=P3;

i=i&0x0f; //屏蔽低四位//

if(i!=0x0f) //看是否有按键按下//

{ for(j=50;j>0;j--) //延时//

for(k=200;k>0;k--);

if(i!=0x0f) //再次判断按键是否按下//

{ switch(i) //看是和P3.4相连的四个按键中的哪个// { case 0x0e:

key=0;

break;

case 0x0d:

key=1;

break;

case 0x0b:

key=2;

break;

case 0x07:

key=3;

break;

}

P0=table[key]; //送数到P0口显示//

}

}

P3=0xff;

P3_5=0; //读P3.5这条线//

i=P3;

i=i&0x0f; //屏蔽P3口的低四位//

if(i!=0x0f) //读P3.5这条线上看是否有按键按下// { for(j=50;j>0;j--) //延时//

for(k=200;k>0;k--);

i=P3; //再看是否有按键真的按下//

i=i&0x0f;

if(i!=0x0f)

{ switch(i) //如果有,显示相应的按键//

{ case 0x0e:

key=4;

break;

case 0x0d:

key=5;

break;

case 0x0b:

key=6;

break;

case 0x07:

key=7;

break;

}

P0=table[key]; //送入P0口显示//

}

}

P3=0xff;

P3_6=0; //读P3.6这条线上是否有按键按下// i=P3;

i=i&0x0f;

if(i!=0x0f)

{ for(j=50;j>0;j--)

for(k=200;k>0;k--);

i=P3;

i=i&0x0f;

if(i!=0x0f)

{ switch(i)

{ case 0x0e:

key=8;

break;

case 0x0d:

key=9;

break;

case 0x0b:

key=10;

break;

case 0x07:

key=11;

break;

}

P0=table[key];

}

}

P3=0xff;

P3_7=0; //读P3.7这条线上是否有按键按下//

i=P3;

i=i&0x0f;

if(i!=0x0f)

{ for(j=50;j>0;j--) for(k=200;k>0;k--); i=P3;

i=i&0x0f;

if(i!=0x0f)

{ switch(i)

{ case 0x0e:

key=12;

break;

case 0x0d:

key=13;

break;

case 0x0b:

key=14;

break;

case 0x07:

key=15;

break;

}

P0=table[key];

}

}

}

}

8、注意事项

在硬件电路中，要把8联拨动拨码开关JP2拨下，把8联拨动拨码开关JP3拨上去。