单片机键盘扫描方法两种

一、行列扫描法

矩阵式键盘的结构与工作原理：

在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图1所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。

矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。具体的识别及编程方法如下所述。

矩阵式键盘的按键识别方法

确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种“行扫描法”。

行扫描法行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图所示键盘，介绍过程如下。

判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。

下面给出一个具体的例子：

8031单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的列线接到P1口的低4位，键盘的行线接到P1口的高4位。列线P1.0-P1.3分别接有4个上拉电阻到正电源+5V，并把列线P1.0-P1.3设置为输入线，行线P1.4-P.17设置为输出线。4根行线和4根列线形成16个相交点。

检测当前是否有键被按下。检测的方法是P1.4-P1.7输出全“0”，读取P1.0-P1.3的状态，若P1.0-P1.3为全“1”，则无键闭合，否则有键闭合。去除键抖动。当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步的检测判断。若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合。方法是对键盘的行线进行扫描。P1.4-P1.7按下述4种组合依次输出：

P1.7 1 1 1 0

P1.6 1 1 0 1

P1.5 1 0 1 1

P1.4 0 1 1 1

二、行列反转法

了解行列键盘扫描得从硬件开始学习，我们得知道行列扫描是什么意思。在 单片机系统中为了扩大同一个 I/O 口的键盘个数，则采用了行列式键盘接法，就 是交叉相接。所谓的“行”、“列”是我们人为规定的，如果试着把列看成行，将行看成列是一样的。
这里我们规定 P1.0~P1.3为列，P1.7~P1.4 为行。 如图所示：

1、51例子
举一个例子吧。
第一步：行线IO P1.7~P1.4置低电平，列线IO P1.0~P1.3置高电平
假设K1按下，那么P1.0=0 读P1口 P1=00001110
第二步：行线IO P1.7~P1.4置高电平，列线IO P1.0~P1.3置低电平
假设K1按下，那么P1.7=0 读P1口 P1=01110000
两个字节相加，得到新数据：01111110（第一行 第一列）

每按一个键我们都得到不同的字节，比对我们的字节是什么就可以知道键值是什么了。

/////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
unsigned char const dofly[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//0-F
/*------------------------------------------------
函数声明
------------------------------------------------*/
uchar keyscan(void);//键盘扫描
void delay(uint i); //演示程序
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
void main()
{
uchar key;
P2=0x00; //1数码管亮 按相应的按键，会显示按键上的字符
while(1)
{
key=keyscan(); //调用键盘扫描，
switch(key)
{
case 0x7e:P0=dofly[0];break;//0 按下相应的键显示相对应的码值
case 0x7d:P0=dofly[1];break;//1
case 0x7b:P0=dofly[2];break;//2
case 0x77:P0=dofly[3];break;//3
case 0xbe:P0=dofly[4];break;//4
case 0xbd:P0=dofly[5];break;//5
case 0xbb:P0=dofly[6];break;//6
case 0xb7:P0=dofly[7];break;//7
case 0xde:P0=dofly[8];break;//8
case 0xdd:P0=dofly[9];break;//9
case 0xdb:P0=dofly[10];break;//a
case 0xd7:P0=dofly[11];break;//b
case 0xee:P0=dofly[12];break;//c
case 0xed:P0=dofly[13];break;//d
case 0xeb:P0=dofly[14];break;//e
case 0xe7:P0=dofly[15];break;//f
}
}
}
/*------------------------------------------------
键盘扫描程序
------------------------------------------------*/
uchar keyscan(void) //键盘扫描函数，使用行列反转扫描法
{
uchar cord_h,cord_l;//行列值中间变量
P3=0x0f; //行线输出全为0
cord_h=P3&0x0f; //读入列线值
if(cord_h!=0x0f) //先检测有无按键按下
{
delay(100); //去抖
if(cord_h!=0x0f)
{
cord_h=P3&0x0f; //读入列线值
P3=cord_h|0xf0; //输出当前列线值
cord_l=P3&0xf0; //读入行线值
return(cord_h+cord_l);//键盘最后组合码值
}
}return(0xff); //返回该值
}
/*------------------------------------------------
延时程序
------------------------------------------------*/
void delay(uint i) //延时函数
{
while(i--);
}