前言
按键设计一般分为两种：独立按键和矩阵键盘。按键数量较少的用前者，按键数量较多的用后者。虽然两种设计都是操作按键，但是其键盘扫描方式和程序的设计思路是截然不同的。独立按键简单很多，矩阵键盘虽然复杂，只要掌握了本质思路，也没有什么困难之处。
一、蓝桥杯按键原理图
二、独立按键与矩阵按键处理思路
1.独立按键
首先将J5的跳线帽2~3相连，独立按键有两个引脚，其中一个通过上拉电阻接到单片机的I/O端口，另外一端接地。也就是说，平时按键没有动作的时候，输出的是高电平，如果有按下动作发生，则输出的是低电平。那么，我们在程序设计的时候，只要扫描跟按键引脚相连的I/O端口，如果发现有低电平产生，则判定该按键处于按下状态。有些时候，电路或者外围有电磁干扰，也会使单片机的I/O端口产生低电平，这种干扰信号会让单片机误认为是按键动作。所以，在扫描按键的时候应该做去抖动处理，把干扰信号过滤掉，从而获得准确的按键状态信号。
2.矩阵按键
首先将J5的跳线帽1~2相连，与独立按键不同的是，矩阵按键的两个引脚都分别连接的单片机的I/O端口，一个作为行信号，另外一个作为列信号。
在上面的矩阵键盘中，要识别出S9按键的按下状态，应该怎么做呢？
对与矩阵键盘，我们只能逐行扫描，然后读取列的状态信号。如果如果S9按键有按下动作的话，那么S9按键行输出低电平，S9按键列信号也应该为低电平，而该行上其他没有按下动作的按键的列信号则为高电平。因此，我们可以得到矩阵键盘的基本扫描步骤：
<1> 第一列输出低电平，第二三四列输出高电平，逐个读取判断行信号，如果都为高电平则第一行上没有按键按下。
<2> 第二列输出低电平，第一三四列输出高电平，逐个读取判断行信号。如果都为高电平则第二行上没有按键按下。
<3> 第三列输出低电平，第一二四列输出高电平，发现S9行信号为低电平，那么可以判断得第三行的S9列的按键有按下动作。
<4> 第四列输出低电平，第一二三列输出高电平，逐个读取判断行信号。如果都为高电平则第四行上没有按键按下。
如此循环往复，扫描的按键的状态。
三、代码实现
key.h
#ifndef __KEY_H #define __KEY_H #include "STC15F2K60S2.H" unsigned char Key_Read(void); unsigned char Key_Read_BTN(void); #endif
key.c
// 运行程序时，将J5调整为KBD模式（1-2脚短接）
#include "key.h"
unsigned char Key_Read(void)
{
unsigned int Key_New;
unsigned char Key_Val;
P44 = 0; P42 = 1; P35 = 1; P34 = 1; // 第1列
Key_New = P3;
P44 = 1; P42 = 0; // 第2列
Key_New = (Key_New<<4) | (P3&0x0f);
P42 = 1; P35 = 0; // 第3列
Key_New = (Key_New<<4) | (P3&0x0f);
P35 = 1; P34 = 0; // 第4列
Key_New = (Key_New<<4) | (P3&0x0f);
switch(~Key_New)
{
case 0x8000: Key_Val = 4; break; // S4
case 0x4000: Key_Val = 5; break; // S5
case 0x2000: Key_Val = 6; break; // S6
case 0x1000: Key_Val = 7; break; // S7
case 0x0800: Key_Val = 8; break; // S8
case 0x0400: Key_Val = 9; break; // S9
case 0x0200: Key_Val = 10; break; // S10
case 0x0100: Key_Val = 11; break; // S11
case 0x0080: Key_Val = 12; break; // S12
case 0x0040: Key_Val = 13; break; // S13
case 0x0020: Key_Val = 14; break; // S14
case 0x0010: Key_Val = 15; break; // S15
case 0x0008: Key_Val = 16; break; // S16
case 0x0004: Key_Val = 17; break; // S17
case 0x0002: Key_Val = 18; break; // S18
case 0x0001: Key_Val = 19; break; // S19
default: Key_Val = 0;
}
return Key_Val;
}
unsigned char Key_Read_BTN(void)
{
unsigned char Key_Val;
if(P30 == 0)
Key_Val = 7;
else if(P31 == 0)
Key_Val = 6;
else if(P32 == 0)
Key_Val = 5;
else if(P33 == 0)
Key_Val = 4;
else Key_Val = 0;
return Key_Val;
}seg.h
#ifndef __SEG_H #define __SEG_H #include "STC15F2K60S2.H" void Seg_Tran(unsigned char *pucSeg_Buf, unsigned char *pucSeg_Code); void Seg_Disp(unsigned char *pucSeg_Code, unsigned char ucSeg_Pos); #endif
seg.c
#include "seg.h"
// 显示转换
void Seg_Tran(unsigned char *pucSeg_Buf, unsigned char *pucSeg_Code)
{
unsigned char i, j=0, temp;
for(i=0; i<8; i++, j++)
{
switch(pucSeg_Buf[j])
{ // 低电平点亮段，段码[MSB...LSB]对应码顺序为[dp g f e d c b a]
case '0': temp = 0xc0; break;
case '1': temp = 0xf9; break;
case '2': temp = 0xa4; break;
case '3': temp = 0xb0; break;
case '4': temp = 0x99; break;
case '5': temp = 0x92; break;
case '6': temp = 0x82; break;
case '7': temp = 0xf8; break;
case '8': temp = 0x80; break;
case '9': temp = 0x90; break;
case 'A': temp = 0x88; break;
case 'B': temp = 0x83; break;
case 'C': temp = 0xc6; break;
case 'D': temp = 0xA1; break;
case 'E': temp = 0x86; break;
case 'F': temp = 0x8E; break;
case 'H': temp = 0x89; break;
case 'L': temp = 0xC7; break;
case 'N': temp = 0xC8; break;
case 'P': temp = 0x8c; break;
case 'U': temp = 0xC1; break;
case '-': temp = 0xbf; break;
case ' ': temp = 0xff; break;
default: temp = 0xff;
}
if(pucSeg_Buf[j+1] == '.')
{
temp = temp&0x7f;
j++;
}
pucSeg_Code[i] = temp;
}
}
// 数码管显示
void Seg_Disp(unsigned char *pucSeg_Code, unsigned char ucSeg_Pos)
{
P0 = 0xff; // 消隐
P2 = P2 & 0x1F | 0xE0; // P27~P25清零，再定位Y7C
P2 &= 0x1F; // P27~P25清零
P0 = 1<<ucSeg_Pos; // 位选
P2 = P2 & 0x1F | 0xC0; // P27~P25清零，再定位Y6C
P2 &= 0x1F; // P27~P25清零
P0 = pucSeg_Code[ucSeg_Pos]; // 段码
P2 = P2 & 0x1F | 0xE0; // P27~P25清零，再定位Y7C
P2 &= 0x1F; // P27~P25清零
}
main.c
#include "tim.h"
#include "key.h"
#include "seg.h"
#define TEST_I 60
unsigned char ucSec, ucLed;
unsigned char ucKey_Dly, ucKey_Old;
unsigned char pucSeg_Buf[8], pucSeg_Code[8], ucSeg_Pos;
unsigned long ulms, ulKey_Time;
void Key_Proc(void);
void SEG_Proc(unsigned char ucSeg_Val);
void main(void)
{
Cls_Peripheral();
Timer1Init();
while(1)
{
Key_Proc();
Seg_Tran(pucSeg_Buf, pucSeg_Code);
}
}
void Time_1(void) interrupt 3
{
unsigned char buf[] = {TEST_I+'0', TEST_I+1+'0', TEST_I+2+'0', TEST_I+3+'0', TEST_I+4+'0', TEST_I+5+'0', TEST_I+6+'0', TEST_I+7+'0'};
ulms++;
if(++ucKey_Dly == 10)
ucKey_Dly = 0;
if(!(ulms % 1000))
{
ucSec++;
ucLed ^= 1;
Led_Disp(ucLed);
}
Seg_Disp(buf, ucSeg_Pos);
if(++ucSeg_Pos == 8) ucSeg_Pos = 0;
}
void Key_Proc(void)
{
unsigned char ucKey_Val, ucKey_Down, ucKey_Up;
if(ucKey_Dly) return;
ucKey_Dly = 1;
ucKey_Val = Key_Read();
ucKey_Down = ucKey_Val & (ucKey_Old ^ ucKey_Val);
ucKey_Up = ~ucKey_Val & (ucKey_Old ^ ucKey_Val);
ucKey_Old = ucKey_Val;
if(ucKey_Down)
{
ulKey_Time = ulms;
SEG_Proc(ucKey_Down);
}
if(ucKey_Up)
SEG_Proc(ucKey_Up);
if(ucKey_Old && (ulms - ulKey_Time > 1000))
{
ulKey_Time = ulms;
SEG_Proc(ucKey_Old);
}
}
void SEG_Proc(unsigned char ucSeg_Val)
{
unsigned char i;
for(i=0; i<7; i++)
pucSeg_Buf[i] = pucSeg_Buf[i+1];
if(ucSeg_Val < 14)
pucSeg_Buf[i] = ucSeg_Val-4+'0';
else
pucSeg_Buf[i] = ucSeg_Val-14+'A';
}
