獨(dú)立按鍵，一個(gè)按鍵需要占用一個(gè)I/O口，如果需要16個(gè)按鍵，那么就會(huì) 占用16個(gè)I/O口，占據(jù)MCS-51系列單片機(jī)一半的I/O口。

理論基礎(chǔ)

為了解決I/O這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)出了矩陣鍵盤(pán)，下圖是一個(gè)4*4的矩陣鍵盤(pán)原理圖。

按鍵按照4*4的格局進(jìn)行擺放，組成4行4列，將按鍵的同行或同列連接在一起，分別連接到P1口。

怎么才能識(shí)別是哪個(gè)按鍵被按下呢？

以上圖的S1為例，當(dāng)按鍵被按下S1導(dǎo)通，P17與P13導(dǎo)通，可以通過(guò)判斷P17與P13端口的電平是否一致，判斷按鍵是否被按下。

可以先設(shè)置P13（檢測(cè)端口）電平為高電平，假設(shè)P17（驅(qū)動(dòng)端口）為低電平，當(dāng)按鍵按下，按鍵導(dǎo)通，讀取P13的電平可以讀到低電平。

（1）設(shè)置驅(qū)動(dòng)端口電平為高電平（1）或者低電平（0）；

（2）判斷檢測(cè)端口電平是否與驅(qū)動(dòng)端口的電平一致；

實(shí)踐演練

P2口連接8個(gè)LED（如下圖所示），P1口連接為4*4的矩陣鍵盤(pán)（如前面的矩陣鍵盤(pán)所示），當(dāng)按鍵被按下時(shí)，P2口的LED點(diǎn)亮，點(diǎn)亮的LED與按鍵的鍵值一致。

寫(xiě)代碼邏輯代碼先確定S1功能的實(shí)現(xiàn)，然后以S1寫(xiě)其他的按鍵的代碼。

假設(shè)設(shè)置P17為驅(qū)動(dòng)端口，設(shè)置P13為檢測(cè)端口。初始化時(shí)P17口與P13檢測(cè)口初始狀態(tài)均為0，然后設(shè)置P17口為1，檢測(cè)P13是否變?yōu)楦唠娖?，?dāng)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，說(shuō)明有按鍵被按下，代碼如下。

#include "reg52.h"


sbit driver_key1 = P1^7;
sbit snesor_key1 = P1^3;


void main() {


    P2=0xff;    //初始化P2口，P2口原有的數(shù)據(jù)影響
    P1=0;     //清空P1口，防止原有數(shù)據(jù)影響
    while(1) {
        char num=0; //設(shè)置鍵值
        driver_key1 = 1;   //驅(qū)動(dòng)端口電平為1，驅(qū)動(dòng)開(kāi)始
        if(snesor_key1==1) //判斷檢測(cè)端口是否為1，如果為1則按鍵被按下。
            num = 1;        //設(shè)置鍵值


        driver_key1 = 0;   //驅(qū)動(dòng)端口電平為0,驅(qū)動(dòng)結(jié)束
        P2 =~num;
        //由于I/O為低電平時(shí)，才可以被點(diǎn)亮。
        //1的值換成二進(jìn)制00000001，其余七個(gè)led被點(diǎn)亮第一個(gè)不亮,
        //需要第一個(gè)led被點(diǎn)亮需要將1取反，二進(jìn)制數(shù)變?yōu)?111 1110，第一個(gè)led亮。
    }
}

使用上述代碼，燒錄程序后。LED燈不亮，按下按鍵S1，LED1也沒(méi)有亮。這是由于按鍵按下時(shí)，P17驅(qū)動(dòng)端的高電平，會(huì)被P13檢測(cè)端的低電平拉成低電平，檢測(cè)端口檢測(cè)不到高電平。

將代碼修改為初始化時(shí)P17口與P13檢測(cè)口初始狀態(tài)均為1，然后設(shè)置P17口為0，檢測(cè)P13是否變?yōu)榈碗娖?，?dāng)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，說(shuō)明有按鍵被按下，修改代碼如下。

void main() {
    P2=0xff;    //初始化P2口，P2口原有的數(shù)據(jù)影響
    P1=0xff;     //P1口置1，防止原有數(shù)據(jù)影響
    while(1) {
         char num=0; //設(shè)置鍵值
        driver_key1 = 0;   //驅(qū)動(dòng)端口電平為0，驅(qū)動(dòng)開(kāi)始
        if(snesor_key1==0) //判斷檢測(cè)端口是否為1，如果為1則按鍵被按下。
            num = 1;        //設(shè)置鍵值


        driver_key1 = 1;   //驅(qū)動(dòng)端口電平為0,驅(qū)動(dòng)結(jié)束
        P2 =~num;
        //由于I/O為低電平時(shí)，才可以被點(diǎn)亮。
        //1的值換成二進(jìn)制00000001，其余七個(gè)led被點(diǎn)亮第一個(gè)不亮,
        //需要第一個(gè)led被點(diǎn)亮需要將1取反，二進(jìn)制數(shù)變?yōu)?111 1110，第一個(gè)led亮。
    }
}

編譯燒錄程序，當(dāng)按下S1時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)LED1被點(diǎn)亮。

將按鍵檢測(cè)代碼獨(dú)立拉出來(lái)寫(xiě)成函數(shù)，實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵，按壓時(shí)對(duì)應(yīng)的led被點(diǎn)亮，代碼如下。

#include "reg52.h"


sbit driver_key1 = P1^7;
sbit driver_key2 = P1^6;
sbit driver_key3 = P1^5;
sbit driver_key4 = P1^4;




sbit snesor_key1 = P1^3;
sbit snesor_key2 = P1^2;
sbit snesor_key3 = P1^1;
sbit snesor_key4 = P1^0;


char key_scan() {
    char num =0;
    driver_key1 = 0;
    if(snesor_key1==0)
        num = 1;
    if(snesor_key2==0)
        num = 2;
    if(snesor_key3==0)
        num = 3;
    if(snesor_key4==0)
        num = 4;
    driver_key1 = 1;


    driver_key2 = 0;
    if(snesor_key1==0)
        num = 5;
    if(snesor_key2==0)
        num = 6;
    if(snesor_key3==0)
        num = 7;
    if(snesor_key4==0)
        num = 8;
    driver_key2 = 1;


    driver_key3 = 0;
    if(snesor_key1==0)
        num = 9;
    if(snesor_key2==0)
        num = 10;
    if(snesor_key3==0)
        num = 11;
    if(snesor_key4==0)
        num = 12;
    driver_key3 = 1;


    driver_key4 = 0;
    if(snesor_key1==0)
        num = 13;
    if(snesor_key2==0)
        num = 14;
    if(snesor_key3==0)
        num = 15;
    if(snesor_key4==0)
        num = 16;
    driver_key4 = 1;
    return num;


}


void main() {


    P2=0xff;    //初始化P2口，P2口原有的數(shù)據(jù)影響
    P1=0xff;     //清空P1口，防止原有數(shù)據(jù)影響
    while(1) {
        char num =0;
        num = key_scan();
        P2 =~num;
        //由于I/O為低電平時(shí)，才可以被點(diǎn)亮。
        //1的值換成二進(jìn)制00000001，其余七個(gè)led被點(diǎn)亮第一個(gè)不亮,
        //需要第一個(gè)led被點(diǎn)亮需要將1取反，二進(jìn)制數(shù)變?yōu)?111 1110，第一個(gè)led亮。


    }
}

總結(jié)：

（1）獨(dú)立按鍵使用簡(jiǎn)單，如果項(xiàng)目中需要多個(gè)獨(dú)立按鍵就會(huì)很浪費(fèi)I/O資源；

（2）矩陣鍵盤(pán)通過(guò)判斷按鍵兩端的I/O是否一致，判斷按鍵是否被按下；

（3）按鍵按下時(shí)，驅(qū)動(dòng)端口的高電平會(huì)被檢測(cè)端口的低電平拉低；

（4）對(duì)同一個(gè)功能可以寫(xiě)成函數(shù)，需要時(shí)進(jìn)行函數(shù)調(diào)用，看代碼時(shí)更有邏輯性。