1.功能说明
本设计主要是利用STM32驱动矩阵薄膜键盘，当按下按键后OLED显示屏上会对应显示当前的按键键值，可以将此设计扩展做成电子秤、超市收银机、计算器等需要多个按键操作的单片机应用。
2.硬件接线
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| 模块管脚 | STM32单片机管脚 |
| 矩阵键盘行1 | PA0 |
| 矩阵键盘行2 | PA1 |
| 矩阵键盘行3 | PA2 |
| 矩阵键盘行4 | PA3 |
| 矩阵键盘列1 | PA4 |
| 矩阵键盘列2 | PA5 |
| 矩阵键盘列3 | PA6 |
| 矩阵键盘列4 | PA7 |
| 0.96寸OLED显示屏SCL | PB6 |
| 0.96寸OLED显示屏SSDA | PB7 |
3.软件代码
cpp
// 定义字符型的4x4矩阵薄膜键盘映射表
char key_map[4][4] = {
{'1', '2', '3', 'A'},
{'4', '5', '6', 'B'},
{'7', '8', '9', 'C'},
{'*', '0', '#', 'D'}
};
// IO端口结构体定义，用于描述GPIO端口和针脚
struct IO_PORT
{
GPIO_TypeDef *GPIO_x; // GPIO端口地址
unsigned short GPIO_pin; // GPIO端口的针脚
};
// 定义行输出的GPIO端口和针脚数组
static struct IO_PORT KEY_OUT[4] = {
{BUTTON_ROW1_GPIO_PORT, BUTTON_ROW1_GPIO_PIN},
{BUTTON_ROW2_GPIO_PORT, BUTTON_ROW2_GPIO_PIN},
{BUTTON_ROW3_GPIO_PORT, BUTTON_ROW3_GPIO_PIN},
{BUTTON_ROW4_GPIO_PORT, BUTTON_ROW4_GPIO_PIN}
};
// 定义列输入的GPIO端口和针脚数组
static struct IO_PORT KEY_IN[4] = {
{BUTTON_COL1_GPIO_PORT, BUTTON_COL1_GPIO_PIN},
{BUTTON_COL2_GPIO_PORT, BUTTON_COL2_GPIO_PIN},
{BUTTON_COL3_GPIO_PORT, BUTTON_COL3_GPIO_PIN},
{BUTTON_COL4_GPIO_PORT, BUTTON_COL4_GPIO_PIN}
};
// 定义键盘扫描状态数组
unsigned char key[4][4];
// 初始化4x4键盘的函数
void Button4_4_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
unsigned char i;
RCC_APB2PeriphClockCmd(BUTTON_GPIO_CLK, ENABLE); // 使能GPIO时钟
// 初始化行输出端口
for(i=0;i<4;i++)
{
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY_OUT[i].GPIO_pin;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 设置为推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(KEY_OUT[i].GPIO_x, &GPIO_InitStructure);
}
// 初始化列输入端口
for(i=0;i<4;i++)
{
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = KEY_IN[i].GPIO_pin;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; // 设置为输入上拉
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(KEY_IN[i].GPIO_x, &GPIO_InitStructure);
}
// 设置行输出高电平，准备扫描
for(i = 0; i < 4; i++)
{
GPIO_SetBits(KEY_OUT[i].GPIO_x, KEY_OUT[i].GPIO_pin);
}
}
// 扫描4x4键盘的函数
char Button4_4_Scan(void)
{
unsigned char i, j;
for(i = 0; i < 4; i++)
{
delay_ms(5); // 延时以稳定信号
GPIO_ResetBits(KEY_OUT[i].GPIO_x, KEY_OUT[i].GPIO_pin); // 将当前行置低，检测按键
for(j = 0; j < 4; j++)
{
delay_ms(5); // 再次延时
if(GPIO_ReadInputDataBit(KEY_IN[j].GPIO_x, KEY_IN[j].GPIO_pin) == 0) // 读取列状态，如果为低，则按键被按下
{
key[i][j] = 1; // 记录按键状态
GPIO_SetBits(KEY_OUT[i].GPIO_x, KEY_OUT[i].GPIO_pin); // 恢复当前行高电平
return key_map[i][j]; // 返回按键对应的字符
}
else
{
key[i][j] = 0;
}
}
GPIO_SetBits(KEY_OUT[i].GPIO_x, KEY_OUT[i].GPIO_pin); // 恢复当前行高电平
}
return 0; // 如果没有按键被按下，返回0或可以选择返回一个特定的字符表示无输入
}