單片機實驗說明＜四＞矩陣鍵盤與LCD基本使用
實驗四 矩陣鍵盤識別設計
設計要求：
對4×4矩陣式鍵盤電路的鍵值進行編碼，編程實現在LCD液晶顯示器上顯示每個按鍵的“0－F”序號
電路設計：
軟件代碼:
#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引腳分配定義 */
#define KEY_IN_1 P2_4 //矩陣按鍵的掃描輸入引腳1
#define KEY_IN_2 P2_5 //矩陣按鍵的掃描輸入引腳2
#define KEY_IN_3 P2_6 //矩陣按鍵的掃描輸入引腳3
#define KEY_IN_4 P2_7 //矩陣按鍵的掃描輸入引腳4
#define KEY_OUT_1 P2_0 //矩陣按鍵的掃描輸出引腳1
#define KEY_OUT_2 P2_1 //矩陣按鍵的掃描輸出引腳2
#define KEY_OUT_3 P2_2 //矩陣按鍵的掃描輸出引腳3
#define KEY_OUT_4 P2_3 //矩陣按鍵的掃描輸出引腳4
#define LSA P1_5 //LED位選譯碼地址引腳A
#define LSB P1_6 //LED位選譯碼地址引腳B
#define LSC P1_7 //LED位選譯碼地址引腳C
unsigned char disBuf=0;
uchar table1[] = "Welcome To CSLG!";
uchar table2[] = "0123456789ABCDEF";
uchar table3[] = " ";
uchar num;
const unsigned char KeyCodeMap[4][4] = { //矩陣按鍵到標準鍵碼的映射表
{ '0', '1', '2', '3' }, //
{ '4', '5', '6', '7' }, //
{ '8', '9', 'a', 'b' }, //
{ 'c', 'd', 'e', 'f' } //
};
unsigned char KeySta[4][4] = { //全部矩陣按鍵的當前狀態
{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} };
/* 函數聲明 */
void KeyScan();
void KeyDriver();
void KeyAction(unsigned char keycode);
/* 按鍵驅動函數，檢測按鍵動作，調度相應動作函數，需在主循環中調用 */
void KeyDriver()
{
unsigned char i, j;
static unsigned char backup[4][4] = { //按鍵值備份，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++) //循環檢測4*4的矩陣按鍵
{
for (j=0; j<4; j++)
{
if (backup[i][j] != KeySta[i][j]) //檢測按鍵動作
{
if (backup[i][j] != 0) //按鍵按下時執行動作
{
KeyAction(KeyCodeMap[i][j]); //調用按鍵動作函數
}
backup[i][j] = KeySta[i][j]; //刷新前一次的備份值
}
}
}
}
/* 按鍵掃描函數，需在定時中斷中調用，推薦調用間隔1ms */
void KeyScan()
{
unsigned char i;
static unsigned char keyout = 0; //矩陣按鍵掃描輸出索引
static unsigned char keybuf[4][4] = { //矩陣按鍵掃描緩沖區
{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},
{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}
};
//將一行的4個按鍵值移入緩沖區
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;
//消抖后更新按鍵狀態
for (i=0; i<4; i++) //每行4個按鍵，所以循環4次
{
if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x00)
{ //連續4次掃描值為0，即4*4ms內都是按下狀態時，可認為按鍵已穩定的按下
KeySta[keyout][i] = 0;
}
else if ((keybuf[keyout][i] & 0x0F) == 0x0F)
{ //連續4次掃描值為1，即4*4ms內都是彈起狀態時，可認為按鍵已穩定的彈起
KeySta[keyout][i] = 1;
}
}
//執行下一次的掃描輸出
keyout++; //輸出索引遞增
keyout &= 0x03; //索引值加到4即歸零
switch (keyout) //根據索引值，釋放當前輸出引腳，拉低下次的輸出引腳
{
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);
}
}
思考題
1. LCD 顯示改為數碼管顯示(選做);
2. 若要實現數字鍵 0~9 按下后,直接在 LCD 上顯示數字,如何修改程序?
單片機
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