矩阵键盘的单个触发。

张衍波 · 发表于 2015-9-24 08:22:45

矩阵键盘的单个触发。

开场白：
上一节讲了按键的加速匀速触发。这节开始讲矩阵键盘的单个触发。

具体内容，请看源代码讲解。

（1）硬件平台：基于朱兆祺51单片机学习板。。

（2）实现功能：16个按键中，每按一个按键都能触发一次蜂鸣器发出“滴”的一声。

（3）源代码讲解如下：
#include "REG52.H"

#define const_voice_short  40 //蜂鸣器短叫的持续时间

#define const_key_time  20 //按键去抖动延时的时间

void initial_myself();
void initial_peripheral();
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void T0_time();  //定时中断函数
void key_service(); //按键服务的应用程序
void key_scan(); //按键扫描函数放在定时中断里

sbit key_sr1=P0^0; //第一行输入
sbit key_sr2=P0^1; //第二行输入
sbit key_sr3=P0^2; //第三行输入
sbit key_sr4=P0^3; //第四行输入

sbit key_dr1=P0^4; //第一列输出
sbit key_dr2=P0^5; //第二列输出
sbit key_dr3=P0^6; //第三列输出
sbit key_dr4=P0^7; //第四列输出

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口

unsigned char ucKeyStep=1;  //按键扫描步骤变量

unsigned char ucKeySec=0; //被触发的按键编号
unsigned int  uiKeyTimeCnt=0; //按键去抖动延时计数器
unsigned char ucKeyLock=0; //按键触发后自锁的变量标志

unsigned int  uiVoiceCnt=0;  //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器

void main()
  {
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
   key_service(); //按键服务的应用程序
}

}

void key_scan()//按键扫描函数放在定时中断里
{
/* 注释一：
*  矩阵按键扫描的详细过程：
*  先输出某一列低电平，其它三列输出高电平，这个时候再分别判断输入的四行，
*  如果发现哪一行是低电平，就说明对应的某个按键被触发。依次分别输出另外三列
*  中的某一列为低电平，再分别判断输入的四行，就可以检测完16个按键。内部详细的
*  去抖动处理方法跟我前面讲的独立按键去抖动方法是一样的。
*/

  switch(ucKeyStep)
  {
   case 1: //按键扫描输出第一列低电平
      key_dr1=0;
      key_dr2=1;
      key_dr3=1;
      key_dr4=1;

      uiKeyTimeCnt=0;  //延时计数器清零
      ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
            break;

   case 2:    //此处的小延时用来等待刚才列输出信号稳定，再判断输入信号。不是去抖动延时。
      uiKeyTimeCnt++;
               if(uiKeyTimeCnt>1)
               {
                  uiKeyTimeCnt=0;
         ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
               }
            break;

   case 3:
      if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
      {
         ucKeyStep++;  //如果没有按键按下，切换到下一个运行步骤
         ucKeyLock=0;  //按键自锁标志清零
         uiKeyTimeCnt=0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙

      }
               else if(ucKeyLock==0)  //有按键按下，且是第一次触发
               {
                  if(key_sr1==0&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=1;  //触发1号键对应朱兆祺学习板的S1键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==0&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=5;  //触发5号键对应朱兆祺学习板的S5键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==0&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=9;  //触发9号键对应朱兆祺学习板的S9键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==0)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=13;  //触发13号键对应朱兆祺学习板的S13键
                              }

                     }

               }
            break;

   case 4: //按键扫描输出第二列低电平
      key_dr1=1;
      key_dr2=0;
      key_dr3=1;
      key_dr4=1;

      uiKeyTimeCnt=0;  //延时计数器清零
      ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
            break;

   case 5:    //此处的小延时用来等待刚才列输出信号稳定，再判断输入信号。不是去抖动延时。
      uiKeyTimeCnt++;
               if(uiKeyTimeCnt>1)
               {
                  uiKeyTimeCnt=0;
         ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
               }
            break;

   case 6:
      if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
      {
         ucKeyStep++;  //如果没有按键按下，切换到下一个运行步骤
         ucKeyLock=0;  //按键自锁标志清零
         uiKeyTimeCnt=0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙

      }
               else if(ucKeyLock==0)  //有按键按下，且是第一次触发
               {
                  if(key_sr1==0&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=2;  //触发2号键对应朱兆祺学习板的S2键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==0&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=6;  //触发6号键对应朱兆祺学习板的S6键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==0&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=10;  //触发10号键对应朱兆祺学习板的S9键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==0)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=14;  //触发14号键对应朱兆祺学习板的S13键
                              }

                     }

               }
            break;

   case 7: //按键扫描输出第三列低电平
      key_dr1=1;
      key_dr2=1;
      key_dr3=0;
      key_dr4=1;

      uiKeyTimeCnt=0;  //延时计数器清零
      ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
            break;

   case 8:    //此处的小延时用来等待刚才列输出信号稳定，再判断输入信号。不是去抖动延时。
      uiKeyTimeCnt++;
               if(uiKeyTimeCnt>1)
               {
                  uiKeyTimeCnt=0;
         ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
               }
            break;

   case 9:
      if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
      {
         ucKeyStep++;  //如果没有按键按下，切换到下一个运行步骤
         ucKeyLock=0;  //按键自锁标志清零
         uiKeyTimeCnt=0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙

      }
               else if(ucKeyLock==0)  //有按键按下，且是第一次触发
               {
                  if(key_sr1==0&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=3;  //触发3号键对应朱兆祺学习板的S3键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==0&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=7;  //触发7号键对应朱兆祺学习板的S7键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==0&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=11;  //触发11号键对应朱兆祺学习板的S11键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==0)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=15;  //触发15号键对应朱兆祺学习板的S15键
                              }

                     }

               }
            break;

   case 10: //按键扫描输出第四列低电平
      key_dr1=1;
      key_dr2=1;
      key_dr3=1;
      key_dr4=0;

      uiKeyTimeCnt=0;  //延时计数器清零
      ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
            break;

   case 11:    //此处的小延时用来等待刚才列输出信号稳定，再判断输入信号。不是去抖动延时。
      uiKeyTimeCnt++;
               if(uiKeyTimeCnt>1)
               {
                  uiKeyTimeCnt=0;
         ucKeyStep++;    //切换到下一个运行步骤
               }
            break;

   case 12:
      if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
      {
         ucKeyStep=1;  //如果没有按键按下，返回到第一步，重新开始扫描
         ucKeyLock=0;  //按键自锁标志清零
         uiKeyTimeCnt=0; //按键去抖动延时计数器清零，此行非常巧妙

      }
               else if(ucKeyLock==0)  //有按键按下，且是第一次触发
               {
                  if(key_sr1==0&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=4;  //触发4号键对应朱兆祺学习板的S4键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==0&&key_sr3==1&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=8;  //触发8号键对应朱兆祺学习板的S8键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==0&&key_sr4==1)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=12;  //触发12号键对应朱兆祺学习板的S12键
                              }

                     }
                  else if(key_sr1==1&&key_sr2==1&&key_sr3==1&&key_sr4==0)
                     {
                        uiKeyTimeCnt++;  //去抖动延时计数器
                              if(uiKeyTimeCnt>const_key_time)
                              {
                                 uiKeyTimeCnt=0;
                                 ucKeyLock=1;//自锁按键置位,避免一直触发,只有松开按键,此标志位才会被清零
                                 ucKeySec=16;  //触发16号键对应朱兆祺学习板的S16键
                              }

                     }

               }
            break;

  }

}

void key_service() //第三区按键服务的应用程序
{
  switch(ucKeySec) //按键服务状态切换
  {
case 1:// 1号键对应朱兆祺学习板的S1键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 2:// 2号键对应朱兆祺学习板的S2键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 3:// 3号键对应朱兆祺学习板的S3键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 4:// 4号键对应朱兆祺学习板的S4键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 5:// 5号键对应朱兆祺学习板的S5键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 6:// 6号键对应朱兆祺学习板的S6键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 7:// 7号键对应朱兆祺学习板的S7键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 8:// 8号键对应朱兆祺学习板的S8键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 9:// 9号键对应朱兆祺学习板的S9键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 10:// 10号键对应朱兆祺学习板的S10键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 11:// 11号键对应朱兆祺学习板的S11键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 12:// 12号键对应朱兆祺学习板的S12键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 13:// 13号键对应朱兆祺学习板的S13键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 14:// 14号键对应朱兆祺学习板的S14键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 15:// 15号键对应朱兆祺学习板的S15键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
case 16:// 16号键对应朱兆祺学习板的S16键

      uiVoiceCnt=const_voice_short; //按键声音触发，滴一声就停。
      ucKeySec=0;  //响应按键服务处理程序后，按键编号清零，避免一致触发
      break;
  }
}

void T0_time() interrupt 1
{
  TF0=0;  //清除中断标志
  TR0=0; //关中断

  key_scan(); //按键扫描函数

  if(uiVoiceCnt!=0)
  {
   uiVoiceCnt--; //每次进入定时中断都自减1，直到等于零为止。才停止鸣叫
      beep_dr=0;  //蜂鸣器是PNP三极管控制，低电平就开始鸣叫。
  }
  else
  {
   ; //此处多加一个空指令，想维持跟if括号语句的数量对称，都是两条指令。不加也可以。
         beep_dr=1;  //蜂鸣器是PNP三极管控制，高电平就停止鸣叫。
  }

  TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
  TL0=0x2f;
  TR0=1;  //开中断
}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i<uiDelayLong;i++)
{
   for(j=0;j<500;j++)  //内嵌循环的空指令数量
      {
         ; //一个分号相当于执行一条空语句
      }
}
}

void initial_myself()  //第一区初始化单片机
{

  beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。

  TMOD=0x01;  //设置定时器0为工作方式1

  TH0=0xf8; //重装初始值(65535-2000)=63535=0xf82f
  TL0=0x2f;

}
void initial_peripheral() //第二区初始化外围
{
  EA=1;    //开总中断
  ET0=1; //允许定时中断
  TR0=1; //启动定时中断

}

总结陈词：
在这一节中，有的人咋看我的按键扫描代码，会觉得代码太多了。我一直认为，只要单片机容量够，代码多一点少一点并不重要，只要不影响运行效率就行。而且有时候，代码写多一点，可读性非常强，修改起来也非常方便。如果一味的追求压缩代码，就会刻意用很多循环，数组等元素，代码虽然紧凑了，但是可分离性，可改性，可读性就没那么强。我说那么多并不是因为我技术有限而不懂压缩，就找个借口敷衍大家，不信？我下一节把这节的代码压缩一下分享给大家。凡是相似度高的那部分代码都可以压缩，具体怎么压缩？欲知详情，请听下回分解-----矩阵键盘单个触发的压缩代码编程。转载