追求以通俗的语言让小白可以更容易上手学单片机，在此同时巩固知识（很多图片来自江科大和普中，作者也是学这个来的，只是通过自己的语言想把它复述出来）。
矩阵按键是什么，和独立按键的区别？
矩阵按键在单片中的位置
从外观上看，独立按键是4个，而矩阵按键是4X4=16个。
那有什么异同？
同：
都是按键触发，写一个监测按键的函数，当触发了哪个按键，就会有对应的执行操作/数据读入
异：
在单片机32个引脚中，独立按键这4个按键，有P3_0到P3_3四个输入端io口可进行匹配；
但是矩阵按键16个按键，若和独立按键一样，那会占据很多引脚，所以行不通，设计者将其输入端优化，16->8
如图，输入端为P1_0到P1_7
矩阵按键又是怎么实现功能的？
硬件角度
不同于独立按键，直接一个引脚控制一个按键，根据其触发波形的读取机制（代码），便可以独立判断一个按键是否触发了
矩阵按键的读取机制（扫描）如下：
关键--一个按键连接两个输入端，一端置低电平，按钮按下会导通，另一端就会为低电平。
这里只介绍一种扫描方法---一列一列扫描
步骤如下
1. 令P1_3=0,同时P1_2,P1_1,P1_0都为1;此时第一行会为全都为0
2.从P1_7,P1_6,P1_5,P1_4按顺序一个一个判断，如果为0，则说明这个按键按下了
3.若2无法监测按下了按钮，则令P1_2为0，其他为1，再执行2.
4......依次进行，直到找到这个按键，就终止整个函数
代码设计逻辑思路
void Delay(time){//延时函数
while(time--) ;
}
unsigned char MatrixKey()
{
unsigned char KeyNumber=0;
P1=0xFF;//一开始把全部置高电平
P1_3=0;//从第一列开始扫描
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=5;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=9;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
P1=0xFF;//再把全部置高电平，把上面的置0都清除
P1_2=0;//从第二列开始扫描
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
P1=0xFF;//再把全部置高电平，把上面的置0都清除
P1_1=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=15;}
P1=0xFF;//再把全部置高电平，把上面的置0都清除
P1_0=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
return KeyNumber;//返回这个值
}
可能你还是不明白，假如我按的是第一行第二列，那按照代码不就会检测到第一行第一列的按键吗？ 我当时也这样迷茫（甚至做这个文章的时候也是这样，整了一晚），后来我想了想，if(P1_7==0)应该是代表说 P1_3=0的同时，按下的第一行那个按键，促使（该按钮）导通，才能使得P1_7=0,（并不是说按下了按钮，整个第一行就都导通,要明确置0和按下按键是会带来不同的效果）不然可能像读者说的那样，无法理解。
矩阵按键实现功能
按键显示数字
主函数
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"//下面密码锁有该函数
#include "MatrixKey.h"//下面密码锁有该函数
unsigned char Key;
void main()
{
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"Hello World!");
while(1){
Key=MatrixKey();
if(Key){
LCD_ShowNum(2,1,Key,2);}
}
}
按键密码锁
主函数
#include <regx52.h>
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"
u8 key;
u16 PassWord,count;
void main() {
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"CODE");
while(1) {
key=MatrixKey();
if(key) {
if(key<=10) {
if(count<4) {
PassWord*=10;
PassWord+=key%10;
count++;
}
}
LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);
}
if(key==11) {
if(PassWord==2345) {
LCD_ShowString(1,11,"yes");
count=0;
PassWord=0;
LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);
} else {
LCD_ShowString(1,11,"err");
count=0;
PassWord=0;
LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);
}
}
if(key==12) {
count=0;
PassWord=0;
LCD_ShowNum(2,1,PassWord,4);
}
}
}
LCD 关于LCD，后面我会补充其知识点，下面是封装了的功能（输入位置和值即可在LCD屏上显示）
#include <REGX52.H>
//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0
//函数定义：
/**
* @brief LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
* @param 无
* @retval 无
*/
void LCD_Delay()
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
/**
* @brief LCD1602写命令
* @param Command 要写入的命令
* @retval 无
*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Command;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
/**
* @brief LCD1602写数据
* @param Data 要写入的数据
* @retval 无
*/
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Data;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
/**
* @brief LCD1602设置光标位置
* @param Line 行位置，范围：1~2
* @param Column 列位置，范围：1~16
* @retval 无
*/
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
if(Line==1)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
}
else if(Line==2)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
}
}
/**
* @brief LCD1602初始化函数
* @param 无
* @retval 无
*/
void LCD_Init()
{
LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置上显示一个字符
* @param Line 行位置，范围：1~2
* @param Column 列位置，范围：1~16
* @param Char 要显示的字符
* @retval 无
*/
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
LCD_SetCursor(Line,Column);
LCD_WriteData(Char);
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param String 要显示的字符串
* @retval 无
*/
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=0;String[i]!='\0';i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
}
/**
* @brief 返回值=X的Y次方
*/
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
unsigned char i;
int Result=1;
for(i=0;i<Y;i++)
{
Result*=X;
}
return Result;
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~65535
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~5
* @retval 无
*/
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~5
* @retval 无
*/
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
unsigned int Number1;
LCD_SetCursor(Line,Column);
if(Number>=0)
{
LCD_WriteData('+');
Number1=Number;
}
else
{
LCD_WriteData('-');
Number1=-Number;
}
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~4
* @retval 无
*/
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i,SingleNumber;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
if(SingleNumber<10)
{
LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
}
else
{
LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
}
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16
* @retval 无
*/
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
}
}
矩阵按键
#include <REGX52.H>
void Delay(time){
while(time--) ;
}
unsigned char MatrixKey()
{
unsigned char KeyNumber=0;
P1=0xFF;
P1_3=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=5;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=9;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
P1=0xFF;
P1_2=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
P1=0xFF;
P1_1=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=15;}
P1=0xFF;
P1_0=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
return KeyNumber;
}
