(基于江协科技)51单片机入门：4.矩阵键盘

10001hours2025-09-28 22:11

矩阵键盘

矩阵键盘的本质是利用行列的排序方式去节省银脚

和独立按键没有太大区别

矩阵键盘扫描

和四位一体数码管类似，数码管也是一个数字一个数字的亮灯

矩阵键盘对是否有按键按下的判断也是，一行一行 或 一列一列的进行判断

由于判断的速度过快，给人的感觉是按下就出现相应的效果

1.矩阵键盘联动LDC显示屏

不是矩阵键盘控制LDC显示是，矩阵键盘出现了什么状态导致了，单片机去控制LDC

类比：小明考试考差了，然后改了成绩。不是分数改了成绩，是小明改的成绩

直接对 P1 赋值 FF 各线路都是高电频

对某一列赋值为 0 然后判断每行，一旦发现有一行出现等于0的情况，就能根据行列找到是那个按键被按下

下方为分装出的函数：

cpp 复制代码 
// 头文件
#ifndef __key_h_
#define __key_h_

unsigned char key();

#endif

// 源文件
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.H"

unsigned char key() 
{
	unsigned char c = 0;
	P1 = 0xFF;
	P1_3 = 0;
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);c=1;};
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);c=5;};
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);c=9;};
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);c=13;};
	P1 = 0xFF;
	P1_2 = 0;
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);c=2;};
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);c=6;};
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);c=10;};
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);c=14;};
	P1 = 0xFF;
	P1_1 = 0;
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);c=3;};
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);c=7;};
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);c=11;};
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);c=15;};
	P1 = 0xFF;
	P1_0 = 0;
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);c=4;};
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);c=8;};
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);c=12;};
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);c=16;};
	P1 = 0xFF;
	return c;
}

利用上方函数的返回值，去调用下方江协科技的打印函数就能实现矩阵键盘联动LCD屏的效果

下方为江协科技的LCD1602的源码：

cpp 复制代码 
// 头文件
#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);

#endif
cpp 复制代码 
// 源文件
#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');
	}
}

2.矩阵键盘密码锁

利用上文的的矩阵键盘函数返回值进行判断

1：1~10为密码输入按键

2：11为判断判断按键

3：12为删除按键

主体的运行流程：

cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.H"
#include "key.h"
#include "Delay.h"

int main()
{
	unsigned char c = 0;			// 接收返回值，暂存返回值 	
	unsigned int a = 2345; 			// 真密码
	unsigned int password =0 ;	    // 密码判定变量
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"Holle World");
	while(1)
	{
		c = key();
		if(c>0&&c<=10&&password<1000)
		{
			password*=10;
			password+=c%10;
			LCD_ShowNum(2,1,password,4);
		}
		if(c==11)
		{
			if(password == a)
			{
				LCD_ShowString(1,1,"right       ");
				password = 0;
				LCD_ShowNum(2,1,password,4);
			}
			else
			{
				LCD_ShowString(1,1,"lose         ");
				password = 0;
				LCD_ShowNum(2,1,password,4);
			}
		}
		if(c==12)
		{
				password/=10;
				LCD_ShowNum(2,1,password,4);
		}
	}
	return 0;
}
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