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一、介绍
矩阵键盘是单片机外部设备中所使用排布类似于矩阵键盘组，矩阵式结构的键盘会比独立键盘复杂一点，识别按键按下也会相对复杂。但是，需要使用大量的按键时，矩阵键盘的设计会减少I/O资源。常用的矩阵键盘有1x4、4x4、8x8等。
以下是1x4矩阵键盘的参数：
|--------|-----------|
| 电路类别 | PET银浆印刷电路 |
| 工作电压 | < 35V DC |
| 工作电流 | < 100mA |
| 工作温度 | -15~65℃ |
| 按键力度 | 280g |
| 触点抖动时间 | ≤ 5ms |
哔哩哔哩视频链接：
1×4矩阵键盘详解（STM32）
（资料分享见文末）
二、传感器原理
工作原理介绍
1×4矩阵键盘共有5个引脚，其中有一个是公共端，另外四个引脚分别控制四个按键。在使用时，公共端可以接地或者拉高。接地是使按键为低电平触发，把GPIO设置为上拉输入即可；拉高则为高电平触发，把相应的GPIO设置为下拉输入即可。
三、程序设计
1.使用STM32F103C8T6读取1×4矩阵键盘采集的按键数据
2.将读取得到按键信息数据同时在OLED上显示
|----------|------|
| COM | PA8 |
| KEY1 | PA9 |
| KEY2 | PA10 |
| KEY3 | PA11 |
| KEY4 | PA12 |
| OLED_SCL | PB11 |
| OLED_SDA | PB10 |
| 串口 | 串口1 |
main.c文件
cpp
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
#include "1x4key.h"
#include "adcx.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 项目 : 1×4矩阵键盘实验
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.31
* MCU : STM32F103C8T6
* 接口 : 参看1x4key.h
* BILIBILI : 辰哥单片机设计
* CSDN : 辰哥单片机设计
* 作者 : 辰哥
**********************BEGIN***********************/
u16 value;
int main(void)
{
SystemInit();//配置系统时钟为72M
delay_init(72);
LED_Init();
LED_On();
Key1x4_Init();
OLED_Init();
delay_ms(1000);
OLED_Clear();
//显示"按键:"
OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);
OLED_ShowChinese(16,0,1,16,1);
OLED_ShowChar(40,0,':',16,1);
while (1)
{
value = Key1x4_GetData();
if(value!=0)
{
OLED_ShowNum(60,0,value,1,16,1);
LED_Toggle();
delay_ms(500);
}
else
OLED_ShowChar(60,0,' ',16,1);
}
}1x4key.h文件
cpp
#ifndef __1X4KEY_H
#define __1X4KEY_H
#include "stm32f10x.h"
#include "adcx.h"
#include "delay.h"
#include "math.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 文件 : 1×4矩阵键盘h文件
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.31
* MCU : STM32F103C8T6
* 接口 : 见代码
* BILIBILI : 辰哥单片机设计
* CSDN : 辰哥单片机设计
* 作者 : 辰哥
**********************BEGIN***********************/
/***************根据自己需求更改****************/
// 1×4矩阵键盘 GPIO宏定义
#define KEY1X4_GPIO_CLK RCC_APB2Periph_GPIOA
#define KEY1X4_GPIO_PORT GPIOA
#define KEY1X4_COM_GPIO_PIN GPIO_Pin_8
#define KEY1_GPIO_PIN GPIO_Pin_9
#define KEY2_GPIO_PIN GPIO_Pin_10
#define KEY3_GPIO_PIN GPIO_Pin_11
#define KEY4_GPIO_PIN GPIO_Pin_12
/*********************END**********************/
#define KEY1 GPIO_ReadInputDataBit(KEY1X4_GPIO_PORT,KEY1_GPIO_PIN) //读取按键1
#define KEY2 GPIO_ReadInputDataBit(KEY1X4_GPIO_PORT,KEY2_GPIO_PIN) //读取按键2
#define KEY3 GPIO_ReadInputDataBit(KEY1X4_GPIO_PORT,KEY3_GPIO_PIN) //读取按键3
#define KEY4 GPIO_ReadInputDataBit(KEY1X4_GPIO_PORT,KEY4_GPIO_PIN) //读取按键4
#define KEY1_PRES 2 //KEY1按下
#define KEY2_PRES 1 //KEY2按下
#define KEY3_PRES 4 //KEY3按下
#define KEY4_PRES 3 //KEY4按下
void Key1x4_Init(void);
uint16_t Key1x4_GetData(void);
#endif /* __ADC_H */1x4key.c文件
cpp
#include "1x4key.h"
/*****************辰哥单片机设计******************
STM32
* 文件 : 1×4矩阵键盘c文件
* 版本 : V1.0
* 日期 : 2024.8.31
* MCU : STM32F103C8T6
* 接口 : 见代码
* BILIBILI : 辰哥单片机设计
* CSDN : 辰哥单片机设计
* 作者 : 辰哥
**********************BEGIN***********************/
void Key1x4_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd (KEY1X4_GPIO_CLK, ENABLE ); // 打开连接 单片机引脚端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1X4_COM_GPIO_PIN; // 配置连接 单片机引脚模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 设置为推挽输出
GPIO_Init(KEY1X4_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始化
GPIO_ResetBits(KEY1X4_GPIO_PORT, KEY1X4_COM_GPIO_PIN); // 公共引脚输出低电平
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY1_GPIO_PIN|KEY2_GPIO_PIN|KEY3_GPIO_PIN|KEY4_GPIO_PIN; // 配置连接 单片机引脚模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 设置为上拉输入
GPIO_Init(KEY1X4_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); // 初始化
}
uint16_t Key1x4_GetData()
{
static u8 key_up=1;//按键按松开标志
if(key_up&&(KEY1==0||KEY2==0||KEY3==0||KEY4==0))
{
delay_ms(10);//去抖动
key_up=0;
if(KEY1==0)return KEY1_PRES;
else if(KEY2==0)return KEY2_PRES;
else if(KEY3==0)return KEY3_PRES;
else if(KEY4==0)return KEY4_PRES;
}else if(KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==1&&KEY4==1)key_up=1;
return 0;// 无按键按下
}四、实验效果
