独立式键盘与矩阵键盘原理逐行扫描法与行列互换法 键盘编码器芯片74C922
电子键盘工作原理
电子键盘工作原理电子键盘是我们日常生活中常见的输入设备，广泛应用于电脑、手机、平板等电子产品中。
它的工作原理基于电流传输和信号转换，下面将详细介绍电子键盘的工作原理。
一、扫描矩阵电子键盘通常采用扫描矩阵的方式进行输入信号的传输。
它由多行多列的按键构成，每个按键都与一个行线和一个列线相交。
当按键被按下时，对应的行线和列线就会连接，形成一个电路。
二、键盘编码器为了将按键的电路连接转换成数字信号，电子键盘还需要使用键盘编码器进行信号的解析和编码。
键盘编码器是一个集成电路芯片，它能够识别按键的位置并将其转化成能够被计算机接受的数据。
三、扫描过程电子键盘的工作过程通常是通过不断地扫描来完成的。
首先，通过控制芯片给行线提供一个低电平信号，而给列线提供一个高电平信号。
然后，控制芯片逐一检测每个按键的状态。
如果某个按键被按下，行线和列线会连接起来，此时控制芯片会通过行列的位置信息编码该按键，并将其转换成数字信号。
四、按键反馈为了让用户能够感知到按键是否被有效按下，电子键盘通常会提供按键反馈机制。
最常见的按键反馈方式是采用弹性膜片开关或机械开关。
当按键被按下时，开关会发出“咔嗒”声音和一定的按压力度，给用户一种实际的反馈感。
五、数据传输当按键的状态被编码后，电子键盘通过连接到计算机或其他设备的数据线将数字信号传输到接收端。
计算机会接收到这些信号，并根据信号的编码值来识别按键的操作。
然后，计算机会对按键事件进行处理，执行相应的操作，比如在屏幕上显示相应的字符或执行特定的功能。
总结：电子键盘的工作原理涉及到扫描矩阵、键盘编码器、按键反馈以及数据传输等关键步骤。
通过扫描行线和列线的连接状态，键盘编码器将按键的位置信息转换成数字信号，最终传输到计算机或其他设备。
这样，我们通过电子键盘输入的字符或功能操作就能够被准确地识别和执行。
电子键盘的工作原理的深入了解可以帮助我们更好地理解和使用这个常见的输入设备。
矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式
来源：《AVR 单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16 华东师范大学电子系 马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对 I/O 口的占用，通常将按键排列成
矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图 9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交 点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行 或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。
图 9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成 12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个 16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩 阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的 I/O 口线。
矩阵键盘不仅在连接上比单独式按键复杂，它的按键识别方法也比单独式 按键复杂。在矩阵键盘的软件接口程序中，常使用的按键识别方法有行扫描法和 线反转法。这两种方法的基本思路是采用循环查循的方法，反复查询按键的状态， 因此会大量占用 MCU 的时间，所以较好的方式也是采用状态机的方法来设计， 尽量减少键盘查询过程对 MCU 的占用时间。
key_return = K1_1; break; case 0b00001101: key_return = K1_2; break; case 0b00001011: key_return = K1_3; break; case 0b00010110: key_return = K2_1; break; case 0b00010101: key_return = K2_2; break; case 0b00010011: key_return = K2_3; break; case 0b00100110: key_return = K3_1; break; case 0b00100101: key_return = K3_2; break; case 0b00100011: key_return = K3_3; break;
矩阵键盘的工作原理
矩阵键盘的工作原理矩阵键盘是一种常见的输入设备，它的工作原理是通过矩阵排列的按键和电路来实现输入信号的传输。
在我们日常生活中，矩阵键盘被广泛应用于计算机、手机、电子游戏机等设备中，它的工作原理对于我们了解和使用这些设备都至关重要。
矩阵键盘的工作原理主要包括按键输入、行列扫描和编码传输三个部分。
首先，当我们按下键盘上的某一个按键时，按键会闭合对应的电路，产生一个电信号。
这个电信号会被传送到键盘的控制电路中，进行处理和编码。
控制电路会根据按键的位置，将按键所在的行和列进行扫描，确定按键的具体位置。
然后，控制电路会将按键的位置信息转换成数字编码，通过数据线传输给计算机或其他设备，完成按键输入的过程。
矩阵键盘的按键排列采用了行列交叉的矩阵结构，这种结构可以大大减少按键和控制电路之间的连接线，使得键盘的布线更加简洁和紧凑。
在实际应用中，矩阵键盘的按键数量可以很大，但是由于采用了矩阵结构，所以只需要相对较少的引脚就可以完成对所有按键的扫描和编码，这样就大大降低了成本和复杂度。
值得一提的是，矩阵键盘的工作原理也决定了它的一些特点。
首先，由于采用了矩阵排列，所以在按下多个按键的情况下，可能会出现按键冲突的现象。
这是因为在矩阵键盘中，每一个按键都对应着一个唯一的行列交叉点，当同时按下多个按键时，就会出现多个交叉点闭合的情况，这就导致了按键冲突。
为了解决这个问题，矩阵键盘通常会采用一些消抖和排除冲突的算法，来确保按键输入的准确性和稳定性。
另外，矩阵键盘的工作原理也决定了它的扩展性和灵活性。
通过改变矩阵的行列排列方式，可以实现不同大小和形状的键盘设计，满足不同设备的需求。
同时，矩阵键盘的按键编码方式也可以根据实际情况进行定制，使得键盘可以适配不同的输入接口和通信协议。
总的来说，矩阵键盘的工作原理是通过矩阵排列的按键和电路来实现输入信号的传输。
它的工作原理决定了键盘的特点和应用范围，同时也为我们使用这些设备提供了便利和效率。
矩阵式键盘工作原理
矩阵式键盘工作原理矩阵式键盘通常由多个按键组成一个矩阵结构。
每个按键都与矩阵的特定位置相对应，并且每个按键都有一个唯一的标识符。
矩阵式键盘通常由行和列构成，行与列之间通过导线相连。
矩阵式键盘的工作原理基于按键的位置，并且利用行与列之间的连线来检测按键是否被按下。
当按键未被按下时，矩阵式键盘的每个按键都将断开。
当按下一些按键时，按键的金属接点会触碰到与之相对应的导线，导致行与列之间形成电连接。
这导致通过电流流过，形成一个闭合电路。
这一电路可以被接收器感应到，并识别为一些按键被按下。
典型的矩阵式键盘电路由一个控制器和一个扫描矩阵组成。
控制器对行和列的导线进行扫描，确定按键是否被按下。
扫描矩阵是键盘上每个按键的布线结构，它允许控制器独立地访问每个按键。
控制器在扫描矩阵中的每个行导线上施加高电平信号，然后依次扫描每个列导线，以检测每一行上是否有按键被按下。
当控制器检测到一个按键被按下时，它将相应的行和列组合起来，以确定按下的按键的位置。
为了准确识别按键，矩阵式键盘电路通常采用消除键盘“反弹”的技术。
按键反弹是指按键被按下后，金属接点可能会在一段时间内反弹，导致多次电连接。
为了避免这种情况，电路通常会在检测到按键按下之后，延时一段时间再次检测。
矩阵式键盘的工作原理不仅适用于小型键盘，还适用于更大的键盘布局，如标准计算机键盘。
在这种情况下，矩阵式键盘可由多个矩阵组成，每个矩阵对应一个键盘的一部分。
整个键盘上的按键被编码为多个矩阵上的位置，并通过相应的扫描和检测进行识别。
总结起来，矩阵式键盘通过行和列之间的电连接来检测按键是否被按下。
控制器和扫描矩阵的结合使用，可以实现对键盘上多个按键的检测。
通过消除按键的反弹并进行适当的延时，矩阵式键盘可以提供准确和可靠的按键输入。
这使得它成为广泛应用于各种电子设备中的一种常见输入方式。
单片机独立按键和矩阵键盘概念及原理
单片机独立按键和矩阵键盘概念及原理一、基本知识 1.按键分类与输入原理 按键按照结构原理科分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关灯;另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。
前者造价低，后者寿命长。
目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键。
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。
当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入时与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。
CPU可以采用查询或中断方式了解有无将按键输入，并检查是哪一个按键按下，将该键号送人累加器，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完成后再返回主程序。
2.按键结构与特点 微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能式把机械上的通断转换为电气上的逻辑关系。
也就是说，它能提供标准的TTL逻辑电平，以便于通用数字系统的逻辑电平相容。
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定的时间触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。
其抖动过程如下图1所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5-10ms。
在触点抖动期间检测按键的通与断，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放错误的被认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。
为了克服你、按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取消抖措施。
按键较少时，可采用硬件消抖;按键较多式，采用软件消抖。
图1 按键触点机械抖动 (1)按键编码 一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。
根据键盘结构的不同，采用不同的编码。
无论有无编码，以及采用什幺编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
(2)键盘程序 一个完整的键盘控制程序应具备以下功能： a.检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施消抖。
独立式键盘与矩阵键盘原理逐行扫描法与行列互换法 键盘编码器芯片74C922
单片机原理及应用
第4 章（2）--- 键盘
独立式键盘与矩阵键盘原理 二. 逐行扫描法与行列互换法 三. 键盘编码器芯片74C922 四. 小结
2.矩阵式按键 在独立式按键结构下，如果连接 16个按键则需要占个I/O 口。因此在需要大量按键
的情况下，矩阵式按键结构比独 立式按键节约I/O口的资源
矩阵式键盘与独立式的键盘不同，
往往矩阵式按键需要行和列共同 决定按键的键值。
一.独立式按键与矩阵式键盘原理
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第4列扫描： 第4列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
逐行扫描法的 另一种写法：
第1列输出0的情况：
其余情况类似，这里省略
二. 逐行扫描法与行列互换法
行列互换法：
将两次读入的端口电平值进行 “或” 运算，则结果中只有对 应闭合键所在行、列位置的数值为0，其余皆为1。
根据预先制定的规则，利用查表法可求出代表闭合键编号的 键模值。
二. 逐行扫描法与行列互换法
三. 键盘编码器芯片74C922
各引脚功能如下： Y1—Y4为行键输入端； X1—X4为列键输入端； OSC为振荡器的外接引线端，可用 外部的输入脉冲或电容器； DA—DD为数据输出端，可与微机 直接接口;KBM为键颤屏蔽端； OE 为数据输出允许端，低电平有 效； DAV为数据输出有效，高电平有效； VCC为电源端，接3—5V； GND为接地端
矩阵键盘扫描原理
矩阵键盘扫描原理矩阵键盘是一种常见的输入设备，广泛应用于各种电子产品中，如计算机、手机、电视遥控器等。
它的原理是通过矩阵扫描技术来实现按键的检测和识别。
下面我们将详细介绍矩阵键盘的扫描原理。
首先，我们来了解一下矩阵键盘的结构。
矩阵键盘由若干行和若干列按键组成，每个按键都与一个行线和一个列线相连接。
当按下某个按键时，对应的行线和列线会发生连接，从而形成一个按键闭合的电路。
在正常情况下，行线和列线是断开的，不会导通。
为了检测按键的状态，需要通过矩阵扫描的方式来逐个检测每个按键。
扫描的原理是通过逐行逐列地扫描按键，从而确定哪些按键被按下。
具体来说，扫描的过程是这样的，首先，将所有的列线拉低，然后逐行地扫描每一行，检测每一行上的按键是否被按下。
如果某一行上有按键被按下，那么对应的列线和行线就会连接，从而形成一个闭合的电路。
通过这种方式，可以逐个检测每一个按键的状态。
在实际应用中，为了提高扫描的效率，通常会采用按键去抖技术和扫描周期的优化。
按键去抖技术是为了解决按键在按下和松开的过程中会产生抖动现象的问题，通过软件或硬件的方式来滤除抖动信号，从而确保按键状态的稳定性。
扫描周期的优化则是为了减少扫描的时间，提高系统的响应速度。
总的来说，矩阵键盘的扫描原理是通过逐行逐列地扫描按键，从而确定按键的状态。
通过合理的设计和优化，可以实现稳定、高效的按键检测和识别，从而为用户提供良好的输入体验。
总结一下，矩阵键盘扫描原理是通过逐行逐列地扫描按键，从而确定按键的状态。
通过合理的设计和优化，可以实现稳定、高效的按键检测和识别，为用户提供良好的输入体验。
希望本文能够帮助大家更好地理解矩阵键盘的工作原理。
史上最详细矩阵键盘原理
case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12;break;
}
while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)) //检测按键松手检测
{
delay(1000);
a++;
//a 的作用是用于去抖动，重复检测 50 次//
}
}
}
}
void main()
{
LSA=0; //给一个数码管提供位选//
LSB=0; //给一个数码管提供位选//
LSC=0; //给一个数码管提供位选//
while(1)
//无限循环//
{
KeyDown();
//调用按键判断函数//
GPIO_DIG=smgduan[KeyValue]; //将按键数值赋给 P0 口，控制锁存器//
当接收到的数据低四位不全为高电平时说明有按键按下然后通过接收的数据值判断是哪一列有按键按下然后再反过来高四位输出高电平低四位输出低电平然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下这样就能够确定是哪一个按键按下了
史上最详细单片机矩阵键盘原理 广东阳西福达名苑梁智钧 20180131 一、矩阵按键扫描原理 方法一： 逐行扫描：我们可以通过高四位轮流输出低电平来对矩阵键盘进行逐行扫描，当低四位接收到的数据不全为 1 的 时候，说明有按键按下，然后通过接收到的数据是哪一位为 0 来判断是哪一个按键被按下。 方法二： 行列扫描：我们可以通过高四位全部输出低电平，低四位输出高电平。当接收到的数据，低四位不全为高电平时， 说明有按键按下，然后通过接收的数据值，判断是哪一列有按键按下，然后再反过来，高四位输出高电平，低四位输 出低电平，然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下，这样就能够确定是哪一个按键按下了。 二、原理图：
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口线，那么CPU就可以通过向此
I/O口发出读指令来得到当前按键 的状态。
一.独立式按键与矩阵式键盘原理
2.矩阵式按键 在独立式按键结构下，如果连接 16个按键则需要占用16个I/O资 源，而矩阵式按键结构只需要8
个I/O 口。因此在需要大量按键
的情况下，矩阵式按键结构比独 立式按键节约I/O口的资源
矩阵式键盘与独立式的键盘不同，
往往矩阵式按键需要行和列共同 决定按键的键值。
一.独立式按键与矩阵式键盘原理
按键在闭合和断开瞬间会因弹簧开关的变形而产生电 压波动现象，其按键抖动波形如图
按键抖动会造成一次按键对应多次响应的问题，需要采 用措施消除抖动影响。单片机常用软件延时10ms的办法来 消除抖动的影响。当检测到有键按下时，先延时10ms，然 后再检测按键的状态，若仍是闭合状态，则认为真正有键按 下。当需要检测到按键释放时，也需做同样的处理。
二. 逐行扫描法与行列互换法
实例1 行列式键盘 采用矩阵原理设计的4×4行列式键盘电路原理图，要求按下任意按键后， LED显示器上显示出该按键的编号值（0-F）。（P3口高位输出、低位输入)
二. 逐行扫描法与行列互换法
一 . 逐行扫描法 定义 行线（输入检测） 和 列线 （输出）
键盘检测函数编写： 第1列扫描： 第1列输出0，其余列输出1
三. 键盘编码器芯片74C922
特征： 列Y固定、行X变化
初始状态DCBA为 低电平，当有按键 按下时候，DA输出 高电平。松开按键 DA重新输出低电平。 DCBA输出 后，状态被锁存。
三. 键盘编码器芯片74C922
电路图：
三. 键盘编码器芯片74C922
四. 小结
本讲主要讲解了 独立式键盘和 矩阵式键盘原理。重点应该掌 握 逐行扫描法 、行列互换法确定矩阵式键盘数值算法。了解 键盘解码器芯片MM74C922的原理和典型应用。
单片机原理及应用
第4 章（2）--- 键盘
独立式键盘与矩阵键盘原理 二. 逐行扫描法与行列互换法 三. 键盘编码器芯片74C922 四. 小结
一.
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一.独立式按键与矩阵式按键原理
在单片机按键的应用系统中，分为 独立式按键 和 矩阵式按键 1.独立式按键 所谓的独立式按键就是指 按键直 接连接在I/O线上构成的单独按键， 通常一个按键需要单独占用一根
二. 逐行扫描法与行列互换法
输入情况检测：
第1行检测
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第2列扫描： 第2列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测第2行检测Fra bibliotek第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第3列扫描： 第3列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测
根据预先制定的规则，利用查表法可求出代表闭合键编号的 键模值。
二. 逐行扫描法与行列互换法
三. 键盘编码器芯片74C922
各引脚功能如下： Y1—Y4为行键输入端； X1—X4为列键输入端； OSC为振荡器的外接引线端，可用 外部的输入脉冲或电容器； DA—DD为数据输出端，可与微机 直接接口;KBM为键颤屏蔽端； OE 为数据输出允许端，低电平有 效； DAV为数据输出有效，高电平有效； VCC为电源端，接3—5V； GND为接地端
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
第4列扫描： 第4列输出0，其余列输出1
输入情况检测：
第1行检测
第2行检测
第3行检测
第4行检测
二. 逐行扫描法与行列互换法
逐行扫描法的 另一种写法：
第1列输出0的情况：
其余情况类似，这里省略
二. 逐行扫描法与行列互换法
行列互换法：
将两次读入的端口电平值进行 “或” 运算，则结果中只有对 应闭合键所在行、列位置的数值为0，其余皆为1。