第十六节:矩阵键盘的组合按键触发。(上)

开场白:
上一节讲了矩阵键盘单个触发的压缩代码编程。这节讲矩阵键盘的组合按键触发。要教会大家三个知识点:
第一点:如何把矩阵键盘翻译成独立按盘的处理方式。然后按独立按键的方式来实现组合按键的功能。
第二点:要提醒大家在设计矩阵键盘时,很容易犯的一个错误。任意两个组合按键不能处于同一行,否则触发性能大打折扣。在做产品的时候,硬件电路设计中,除了四路行输入的要加上拉电阻,四路列输出也应该串入一个470欧左右的限流电阻,否则当同一行的两个按键同时按下时,很容易烧坏单片机IO口。为什么?大家仔细想想原因。因为如果没有限流电阻,同一行的两个按键同时按下时,在某一瞬间,输出的两路高低电平将会直接短接在一起,引起短路。在朱兆祺的学习板中,S1至S4是同一行,S5至S8是同一行,S9至S12是同一行,S13至S16是同一行。
第三点:在鸿哥矩阵键盘的组合按键处理程序中,组合按键的去抖动延时const_key_time_comb千万不能等于单击按键的去抖动延时const_key_time,否则组合按键会覆盖单击按键的触发。

具体内容,请看源代码讲解。

(1)硬件平台:基于朱兆祺51单片机学习板。

(2)实现功能:16个按键中,每按一个按键都能触发一次蜂鸣器发出“滴”的一声。在同时按下S1和S16按键时,将会点亮一个LED灯。在同时按下S4和S13按键时,将会熄灭一个LED灯。

(3)源代码讲解如下:

  1. #include "REG52.H"  
  2.   
  3. #define const_voice_short  40   //蜂鸣器短叫的持续时间  
  4.   
  5.   
  6. /* 注释一: 
  7. *  注意:组合按键的去抖动延时const_key_time_comb千万不能等于单击按键 
  8. *  的去抖动延时const_key_time,否则组合按键会覆盖单击按键的触发。 
  9. */  
  10. #define const_key_time  12    //按键去抖动延时的时间  
  11. #define const_key_time_comb  14    //组合按键去抖动延时的时间  
  12.   
  13. void initial_myself();      
  14. void initial_peripheral();  
  15. void delay_long(unsigned int uiDelaylong);  
  16. void T0_time();  //定时中断函数  
  17. void key_service(); //按键服务的应用程序  
  18. void key_scan(); //按键扫描函数 放在定时中断里  
  19.   
  20. /* 注释二: 
  21. *  注意:任意两个组合按键不能处于同一行,否则触发性能大打折扣。 
  22. *  在做产品的时候,硬件电路设计中,除了四路行输入的要加上拉电阻, 
  23. *  四路列输出也应该串入一个470欧左右的限流电阻,否则当同一行的两个 
  24. *  按键同时按下时,很容易烧坏单片机IO口。为什么?大家仔细想想原因。 
  25. *  因为如果没有限流电阻,同一行的两个按键同时按下时,在某一瞬间, 
  26. *  输出的两路高低电平将会直接短接在一起,引起短路。 
  27. *  在朱兆祺的学习板中,S1至S4是同一行,S5至S8是同一行,S9至S12是同一行,S13至S16是同一行。 
  28. */  
  29. sbit key_sr1=P0^0; //第一行输入  
  30. sbit key_sr2=P0^1; //第二行输入  
  31. sbit key_sr3=P0^2; //第三行输入  
  32. sbit key_sr4=P0^3; //第四行输入  
  33.   
  34. sbit key_dr1=P0^4; //第一列输出  
  35. sbit key_dr2=P0^5; //第二列输出  
  36. sbit key_dr3=P0^6; //第三列输出  
  37. sbit key_dr4=P0^7; //第四列输出  
  38.   
  39. sbit led_dr=P3^5;  //LED灯的输出  
  40.   
  41. sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口  
  42.   
  43. unsigned char ucKeyStep=1;  //按键扫描步骤变量  
  44.   
  45. unsigned char ucKeySec=0;   //被触发的按键编号  
  46.   
  47. unsigned int  uiKeyTimeCnt[16]=0; //16个按键去抖动延时计数器  
  48. unsigned char ucKeyLock[16]=0; //16个按键触发后自锁的变量标志  
  49.   
  50. unsigned int  uiKeyTimeCnt_01_16=0; //S1和S16组合按键去抖动延时计数器  
  51. unsigned char ucKeyLock_01_16=0; //S1和S16组合按键触发后自锁的变量标志  
  52.   
  53. unsigned int  uiKeyTimeCnt_04_13=0; //S4和S13组合按键去抖动延时计数器  
  54. unsigned char ucKeyLock_04_13=0; //S4和S13组合按键触发后自锁的变量标志  
  55.   
  56. unsigned char ucRowRecord=1; //记录当前扫描到第几列了  
  57.   
  58. unsigned int  uiVoiceCnt=0;  //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器  
  59.   
  60. unsigned int  uiKeyStatus=0xffff;  //此变量每一位代表一个按键的状态,共16个按键。1代表没有被按下,0代表被按下。  
  61.   
  62. void main()   
  63.   {  
  64.    initial_myself();    
  65.    delay_long(100);     
  66.    initial_peripheral();   
  67.    while(1)    
  68.    {   
  69.        key_service(); //按键服务的应用程序  
  70.    }  
  71.   
  72. }  
  73.   
  74. void key_scan()//按键扫描函数 放在定时中断里  
  75. {    
  76. /* 注释三: 
  77. *  第一步:先把16个按键翻译成独立按键。 
  78. *  第二步: 再按独立按键的去抖动方式进行按键识别。 
  79. *  第三步: 本程序把矩阵键盘翻译成独立按键的处理方式后,大家可以按独立按键的方式 
  80. *          来实现组合按键,双击,长按和短按,按住连续触发等功能。 
  81. *          我本人不再详细介绍这方面的内容。有兴趣的朋友,可以参考一下我前面章节讲的独立按键。 
  82. */  
  83.   
  84.   switch(ucKeyStep)  
  85.   {  
  86.      case 1:   //把16个按键的状态快速记录在uiKeyStatus变量的每一位中,相当于把矩阵键盘翻译成独立按键。  
  87.               for(ucRowRecord=1;ucRowRecord<5;ucRowRecord++)  
  88.                     {  
  89.                  if(ucRowRecord==1)  //第一列输出低电平  
  90.                      {  
  91.                key_dr1=0;        
  92.                key_dr2=1;  
  93.                key_dr3=1;      
  94.                key_dr4=1;  
  95.                 //如果是薄膜按键或者走线比较长的按键,此处应该加几个空延时,等待列输出信号稳定再判断输入的状态  
  96.                        if(key_sr1==0)  
  97.                            {  
  98.                               uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xfffe; //对应朱兆祺学习板的S1键被按下  
  99.                            }  
  100.                        if(key_sr2==0)  
  101.                            {  
  102.                               uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xffef; //对应朱兆祺学习板的S5键被按下  
  103.                            }  
  104.                        if(key_sr3==0)  
  105.                            {  
  106.                               uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xfeff; //对应朱兆祺学习板的S9键被按下  
  107.                            }  
  108.                        if(key_sr4==0)  
  109.                            {  
  110.                               uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xefff; //对应朱兆祺学习板的S13键被按下  
  111.                            }  
  112.                      }  
  113.                  else if(ucRowRecord==2)  //第二列输出低电平  
  114.                      {  
  115.                 key_dr1=1;        
  116.                 key_dr2=0;  
  117.                 key_dr3=1;      
  118.                 key_dr4=1;  
  119.                 //如果是薄膜按键或者走线比较长的按键,此处应该加几个空延时,等待列输出信号稳定再判断输入的状态  
  120.                         if(key_sr1==0)  
  121.                               {  
  122.                               uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xfffd; //对应朱兆祺学习板的S2键被按下  
  123.                              }  
  124.                         if(key_sr2==0)  
  125.                             {  
  126.                               uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xffdf; //对应朱兆祺学习板的S6键被按下  
  127.                             }  
  128.                         if(key_sr3==0)  
  129.                             {  
  130.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xfdff; //对应朱兆祺学习板的S10键被按下   
  131.                             }  
  132.                         if(key_sr4==0)  
  133.                             {  
  134.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xdfff; //对应朱兆祺学习板的S14键被按下  
  135.                               }  
  136.                      }  
  137.                  else if(ucRowRecord==3)  //第三列输出低电平  
  138.                      {  
  139.                 key_dr1=1;        
  140.                 key_dr2=1;  
  141.                 key_dr3=0;      
  142.                 key_dr4=1;  
  143.                  //如果是薄膜按键或者走线比较长的按键,此处应该加几个空延时,等待列输出信号稳定再判断输入的状态  
  144.                         if(key_sr1==0)  
  145.                             {  
  146.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xfffb; //对应朱兆祺学习板的S3键被按下  
  147.                             }  
  148.                         if(key_sr2==0)  
  149.                             {  
  150.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xffbf; //对应朱兆祺学习板的S7键被按下  
  151.                             }  
  152.                         if(key_sr3==0)  
  153.                             {  
  154.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xfbff; //对应朱兆祺学习板的S11键被按下   
  155.                               }  
  156.                         if(key_sr4==0)  
  157.                             {  
  158.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xbfff; //对应朱兆祺学习板的S15键被按下  
  159.                             }  
  160.                      }  
  161.                  else   //第四列输出低电平  
  162.                      {  
  163.                 key_dr1=1;        
  164.                 key_dr2=1;  
  165.                 key_dr3=1;      
  166.                 key_dr4=0;  
  167.                  //如果是薄膜按键或者走线比较长的按键,此处应该加几个空延时,等待列输出信号稳定再判断输入的状态  
  168.                         if(key_sr1==0)  
  169.                              {  
  170.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xfff7; //对应朱兆祺学习板的S4键被按下  
  171.                             }  
  172.                         if(key_sr2==0)  
  173.                             {  
  174.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xff7f; //对应朱兆祺学习板的S8键被按下  
  175.                             }  
  176.                         if(key_sr3==0)  
  177.                             {  
  178.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0xf7ff; //对应朱兆祺学习板的S12键被按下   
  179.                             }  
  180.                         if(key_sr4==0)  
  181.                             {  
  182.                                uiKeyStatus=uiKeyStatus&0x7fff; //对应朱兆祺学习板的S16键被按下  
  183.                             }  
  184.                      }  
  185.           }  
  186.   
  187.           ucKeyStep=2;     //切换到下一个运行步骤  
  188.               break;  
  189.   
  190.      case 2:  //像独立按键一样进行去抖动和翻译。以下代码相似度很高,大家有兴趣的话还可以加for循环来压缩代码  
  191.               if((uiKeyStatus&0x0001)==0x0001)  //说明1号键没有被按下来  
  192.                   {  
  193.              uiKeyTimeCnt[0]=0;  
  194.              ucKeyLock[0]=0;  
  195.                   }  
  196.                   else if(ucKeyLock[0]==0)  
  197.                   {  
  198.                      uiKeyTimeCnt[0]++;  
  199.                          if(uiKeyTimeCnt[0]>const_key_time)  
  200.                          {  
  201.                             uiKeyTimeCnt[0]=0;  
  202.                             ucKeyLock[0]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  203.                             ucKeySec=1;   //被触发1号键  
  204.                          }  
  205.                   }  
  206.   
  207.               if((uiKeyStatus&0x0002)==0x0002)  //说明2号键没有被按下来  
  208.                   {  
  209.              uiKeyTimeCnt[1]=0;  
  210.              ucKeyLock[1]=0;  
  211.                   }  
  212.                   else if(ucKeyLock[1]==0)  
  213.                   {  
  214.                      uiKeyTimeCnt[1]++;  
  215.                          if(uiKeyTimeCnt[1]>const_key_time)  
  216.                          {  
  217.                             uiKeyTimeCnt[1]=0;  
  218.                             ucKeyLock[1]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  219.                             ucKeySec=2;   //被触发2号键  
  220.                          }  
  221.                   }  
  222.   
  223.               if((uiKeyStatus&0x0004)==0x0004)  //说明3号键没有被按下来  
  224.                   {  
  225.              uiKeyTimeCnt[2]=0;  
  226.              ucKeyLock[2]=0;  
  227.                   }  
  228.                   else if(ucKeyLock[2]==0)  
  229.                   {  
  230.                      uiKeyTimeCnt[2]++;  
  231.                          if(uiKeyTimeCnt[2]>const_key_time)  
  232.                          {  
  233.                             uiKeyTimeCnt[2]=0;  
  234.                             ucKeyLock[2]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  235.                             ucKeySec=3;   //被触发3号键  
  236.                          }  
  237.                   }  
  238.   
  239.               if((uiKeyStatus&0x0008)==0x0008)  //说明4号键没有被按下来  
  240.                   {  
  241.              uiKeyTimeCnt[3]=0;  
  242.              ucKeyLock[3]=0;  
  243.                   }  
  244.                   else if(ucKeyLock[3]==0)  
  245.                   {  
  246.                      uiKeyTimeCnt[3]++;  
  247.                          if(uiKeyTimeCnt[3]>const_key_time)  
  248.                          {  
  249.                             uiKeyTimeCnt[3]=0;  
  250.                             ucKeyLock[3]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  251.                             ucKeySec=4;   //被触发4号键  
  252.                          }  
  253.                   }  
  254.   
  255.               if((uiKeyStatus&0x0010)==0x0010)  //说明5号键没有被按下来  
  256.                   {  
  257.              uiKeyTimeCnt[4]=0;  
  258.              ucKeyLock[4]=0;  
  259.                   }  
  260.                   else if(ucKeyLock[4]==0)  
  261.                   {  
  262.                      uiKeyTimeCnt[4]++;  
  263.                          if(uiKeyTimeCnt[4]>const_key_time)  
  264.                          {  
  265.                             uiKeyTimeCnt[4]=0;  
  266.                             ucKeyLock[4]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  267.                             ucKeySec=5;   //被触发5号键  
  268.                          }  
  269.                   }  
  270.   
  271.               if((uiKeyStatus&0x0020)==0x0020)  //说明6号键没有被按下来  
  272.                   {  
  273.              uiKeyTimeCnt[5]=0;  
  274.              ucKeyLock[5]=0;  
  275.                   }  
  276.                   else if(ucKeyLock[5]==0)  
  277.                   {  
  278.                      uiKeyTimeCnt[5]++;  
  279.                          if(uiKeyTimeCnt[5]>const_key_time)  
  280.                          {  
  281.                             uiKeyTimeCnt[5]=0;  
  282.                             ucKeyLock[5]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  283.                             ucKeySec=6;   //被触发6号键  
  284.                          }  
  285.                   }  
  286.   
  287.               if((uiKeyStatus&0x0040)==0x0040)  //说明7号键没有被按下来  
  288.                   {  
  289.              uiKeyTimeCnt[6]=0;  
  290.              ucKeyLock[6]=0;  
  291.                   }  
  292.                   else if(ucKeyLock[6]==0)  
  293.                   {  
  294.                      uiKeyTimeCnt[6]++;  
  295.                          if(uiKeyTimeCnt[6]>const_key_time)  
  296.                          {  
  297.                             uiKeyTimeCnt[6]=0;  
  298.                             ucKeyLock[6]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  299.                             ucKeySec=7;   //被触发7号键  
  300.                          }  
  301.                   }  
  302.   
  303.               if((uiKeyStatus&0x0080)==0x0080)  //说明8号键没有被按下来  
  304.                   {  
  305.              uiKeyTimeCnt[7]=0;  
  306.              ucKeyLock[7]=0;  
  307.                   }  
  308.                   else if(ucKeyLock[7]==0)  
  309.                   {  
  310.                      uiKeyTimeCnt[7]++;  
  311.                          if(uiKeyTimeCnt[7]>const_key_time)  
  312.                          {  
  313.                             uiKeyTimeCnt[7]=0;  
  314.                             ucKeyLock[7]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  315.                             ucKeySec=8;   //被触发8号键  
  316.                          }  
  317.                   }  
  318.   
  319.               if((uiKeyStatus&0x0100)==0x0100)  //说明9号键没有被按下来  
  320.                   {  
  321.              uiKeyTimeCnt[8]=0;  
  322.              ucKeyLock[8]=0;  
  323.                   }  
  324.                   else if(ucKeyLock[8]==0)  
  325.                   {  
  326.                      uiKeyTimeCnt[8]++;  
  327.                          if(uiKeyTimeCnt[8]>const_key_time)  
  328.                          {  
  329.                             uiKeyTimeCnt[8]=0;  
  330.                             ucKeyLock[8]=1; //自锁按键,防止不断触发  
  331.                             ucKeySec=9;   //被触发9号键  
  332.                          }  
  333.                   }  
  334.   
  335.              

(中http://www.eeskill.com/group/topic_scan/id/491

(下http://www.eeskill.com/group/topic_scan/id/492

永不止步步 发表于11-20 09:01 浏览65535次
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永不止步步
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