蓝桥杯基础模块4_3：矩阵按键

一、模块题目

二、原理简述

1、矩阵键盘的扫描思想（转载+删减）
与独立按键不同的是，按键的两个引脚都分别连接的单片机的I/O端口，一个作为行信号，另外一个作为列信号。下以4X4的矩阵键盘为例，探讨其工作方式和扫描思路。

要识别出黄色按键的按下状态，逐行扫描，然后读取列的状态信号。如果R3行输出低电平，那么黄色按键如果有按下动作的话，那读取C2列信号也应该为低电平，而该行上其他没有按下动作的按键的列信号则为高电平。因此，我们可以得到矩阵键盘的基本扫描步骤：
<1> R1输出点电平，R2、R3、R4输出高电平，逐个读取判断列信号，如果都为高电平则R1行上没有按键按下。
<2> R2输出点电平，R1、R3、R4输出高电平，逐个读取判断列信号。
<3> R3输出点电平，R1、R2、R4输出高电平，发现C2列信号为低电平，那么可以判断得R3行的C2列的按键有按下动作。
<4> R4输出点电平，R1、R3、R4输出高电平，逐个读取判断列信号。
如此循环往复，扫描的按键的状态。
我们知道有按键按下动作，那么又怎么知道是哪一个按键按下呢？这时，我们最好定义一个键值全局变量，给矩阵行列上的每一个的按键编一个唯一的号码。当扫描的某一行某一列的按键动作后，把对应的编号复制给键值变量，这样我们判断这个键值，就知道是那个按键有触发动作了。
2、原理图

三、源码

//头文件
#include "reg52.h"
//
sfr P4    = 0xC0;
//位定义行
sbit R1 = P3^0;
sbit R2 = P3^1;
sbit R3 = P3^2;
sbit R4 = P3^3;
//位定义列
sbit C4 = P3^4;
sbit C3 = P3^5;
sbit C2 = P4^2;
sbit C1 = P4^4;
//数码管段选
unsigned char code SMG_duanma[18]=
		{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
     0x80,0x90,0x88,0x80,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,
     0xbf,0x7f};
//573初始选择函数		 
void SelectHC573(unsigned char channel)
{
	switch(channel)
	{
		case 4:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0x80;
		break;
		case 5:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xa0;
		break;
		case 6:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xc0;
		break;
		case 7:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;
		break;
	}
}

void DisplayKeyNum(unsigned char value)
{
	P0 = 0xff;			//数码管全灭
	SelectHC573(6);
	P0 = 0x01;			//选择第一个数码管
	SelectHC573(7);
	P0 = value;			//数码管内容
}
//本模块主要函数
unsigned char key_num;
void ScanKeysMulti()
{
	R1 = 0;
	R2 = R3 = R4 = 1;
	C1 = C2 = C3 = C4 =1;
	if(C1 == 0)
	{
		while(C1 == 0);
		key_num = 0;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C2 == 0)
	{
		while(C2 == 0);
		key_num = 1;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C3 == 0)
	{
		while(C3 == 0);
		key_num = 2;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C4 == 0)
	{
		while(C4 == 0);
		key_num = 3;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	
	R2 = 0;
	R1 = R3 = R4 = 1;
	C1 = C2 = C3 = C4 =1;
	if(C1 == 0)
	{
		while(C1 == 0);
		key_num = 4;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C2 == 0)
	{
		while(C2 == 0);
		key_num = 5;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C3 == 0)
	{
		while(C3 == 0);
		key_num = 6;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C4 == 0)
	{
		while(C4 == 0);
		key_num = 7;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	
	R3 = 0;
	R2 = R1 = R4 = 1;
	C1 = C2 = C3 = C4 =1;
	if(C1 == 0)
	{
		while(C1 == 0);
		key_num = 8;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C2 == 0)
	{
		while(C2 == 0);
		key_num = 9;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C3 == 0)
	{
		while(C3 == 0);
		key_num = 10;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C4 == 0)
	{
		while(C4 == 0);
		key_num = 11;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	
	R4 = 0;
	R2 = R3 = R1 = 1;
	C1 = C2 = C3 = C4 =1;
	if(C1 == 0)
	{
		while(C1 == 0);
		key_num = 12;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C2 == 0)
	{
		while(C2 == 0);
		key_num = 13;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C3 == 0)
	{
		while(C3 == 0);
		key_num = 14;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
	else if(C4 == 0)
	{
		while(C4 == 0);
		key_num = 15;
		DisplayKeyNum(SMG_duanma[key_num]);
	}
}
//主函数框架
void main()
{
	while(1)
	{
		ScanKeysMulti();
	}
}

四、开发板烧录结果

如题目要求所示。