【stm32简单外设篇】-4×4 薄膜键盘

一、适用场景

适用场景：单片机课堂演示、嵌入式入门实验、门禁/菜单输入、数字键盘模拟器等。

二、器材清单

4×4薄膜矩阵键盘（16键） ×1

stm32f103vet6开发板 ×1

若干杜邦线（母对母/公对公，根据引脚）

三、工作原理（要点）

矩阵结构：4×4键盘有4条行和4条竖，每个按键连接对应的一行和一列。

扫描思想：把行设为输出、列设为输入（或相反），逐行输出低电平（或高电平），读取列线变化以识别哪个按键被按下。

简单示例：检测S1、S2、S3、S4中的按键（以行为基础进行扫描）

先给第一行高电平（即P17为高电平），此时电路无电流，如果S1按下，电流从P17-S1开关-P13，即S1按下后此时P13为高电平，如果是S2按下则P12为高电平

接着给第一行改为低电平（即P17为低电平），将第二行即P16设置为高电平，此时电路无电流，如果S5按下，电流从P16-S5开关-P13，即S5按下后此时P13为高电平，如果是S6按下则P12为高电平

接着拉低P16，继续重复这个操作，直到将16个按键都扫描一遍，这就是逐行扫描查询法识别

四、接线示意

五、示例代码

//标准库

cpp 复制代码

void gpio_init()
{
	GPIO_InitTypeDef PA,PD;
	
	//使能时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);

	
	PA.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1;
	PA.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	PA.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&PA);
	
	
	PD.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1;
	PD.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;
	GPIO_Init(GPIOD,&PD);
	
	
}
int main(void)
{	
	SysTick_Init();	    	 //延时函数初始化	  
	gpio_init();	  		//初始化与LED连接的硬件接口
	USART_Config();
	
	while(1)
	{ 
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_0) == SET)		
			Usart_SendString(USART1,"1\n");
		else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_1) == SET)		
			Usart_SendString(USART1,"2\n");
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
		
		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_0) == SET)		
			Usart_SendString(USART1,"4\n");
		else if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD,GPIO_Pin_1) == SET)		
			Usart_SendString(USART1,"5\n");
		GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
		
		Delay_us(500000);
	}
}

//HAL库（注意这里的列是接到了PB0和PB1，和标准库不一样）

cpp 复制代码

int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0) == 1)		
			HAL_UART_Transmit(&huart1,"1\n", strlen("1\r\n"), HAL_MAX_DELAY);
		else if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1) == 1)		
			HAL_UART_Transmit(&huart1,"2\n", strlen("2\r\n"), HAL_MAX_DELAY);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_RESET);
		
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);
		if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_0) == 1)		
			HAL_UART_Transmit(&huart1,"4\n", strlen("4\r\n"), HAL_MAX_DELAY);
		else if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_1) == 1)		
			HAL_UART_Transmit(&huart1,"5\n", strlen("5\r\n"), HAL_MAX_DELAY);
		HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_RESET);
		
		HAL_Delay(300);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

六、讲解视频

外设篇简单模块25-4*4薄膜键盘_哔哩哔哩_bilibili