PIC单片机的4×4行列式键盘工作原理

2011-08-26 11:34:06来源: EEWORLD

PIC单片机的4×4行列式键盘工作原理:

(1)单片机系统键盘原理

  行列式键盘的接法比独立式键盘的接法复杂,编程实现上也会比较复杂。但是,在占用相同的I/O端口的情况下,行列式键盘的接法会比独立式接法允许的按键数量多,其原理图如图1所示。

  图1 4×4行列式键盘的原理图

  实际的工程中,可能会使用PIC16C5X这种通用的可编程的键盘、显示接口器件,使用PIC16C5X单片器件就能够完成键盘输入和显示控制两种功能。

  行列式键盘的工作方式是先用列线发送扫描字,然后读取行线的状态,查看是否有按键按下。键盘部分提供一种扫描的工作方式,可以和具有64个按键的矩阵键盘相连接,能对键盘不断扫描、自动消抖、自动识别按下的键,并给出编码,能对双键或n个键同时按下的情况实行保护。

  在显示部分,它可以为发光二极管、荧光管及其他显示器提供按扫描方式工作的显示接口,而且为显示器提供多路复用信号,可以显示多达16位的字符或数字。

  键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的,其方法是将列线的所有I/O线均置成低电平,然后将行线电平状态读入累加器A中,如果有键按下,总会有一根行线被拉至低电平,从而使行输入不全为1。

  键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后,检查行输入状态来判断,其方法是依次给列线送低电平,然后检查所有行线状态,如果全为1,则所按下的键不在此列,如果不全为1,则所按下的键必在此列,而且是在与0电平线相交的交点上的那个键。

  (2)单片机键盘扫描法

  扫描法是在判定有键按下后逐列果行(或列)的状态出现非全1状态,如果(或列)的状态出现非全1状态,这时0状态的行、列交点的键就是所按下的键。

  扫描法的特点是逐行(或逐列)扫描查询,这时相应行(或列)应有上拉电阻接高电平。行列式键盘扫描程序就是采用扫描法来确定哪个键按下的,图1中行线上拉电阻接+5V,列线逐列扫描。

  ①逐行(或列)扫描查询法。

  确定矩阵式键盘上哪个键被按下时运用扫描法,又称为逐行(或列)扫描查询法,是一种最常用的按键识别方法,过程如下。

  · 判断键盘中有无键按下,将全部行线Y0~Y3置低电平,然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低,则表示键盘中有键被按下,而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平,则键盘中无键按下。

  · 判断闭合键所在的位置,在确认有键按下后,即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是:依次将行线置为低电平,即在置某根行线为低电平时,其他线为高电平,在确定某根行线位置为低电平后,再逐行检测各列线的电平状态,若某列为低,则该列线与置为低电平的行线交叉处的按钮就是闭合的按键。

  ②反转法。

  扫描法要逐列(行)扫描查询,当按下的键在最后行(列),要经过多次扫描才能获得键值/键号。而反转法只要经过两个步骤就可获得键值,原理如图2所示。

  图2  线反转法原理

  图中硬件采用中断方式工作,用一个8位I/O口构成4×4键盘。假定图中虚线为所按下的键,其反转法的步骤如下。

  · 将D3~D0设为列输入线,D7~D4设为行输出线,并使I/O输出信号D7~D4为0000。若有键按下,与门的输出端变为低电平,向CPU申请中断,表示键盘中有键按下。与此同时,D3~D0的数据输入到内存中的某一单元中,其中0位对应的是被按下键的列位置。

  · 将第一步中的传送方向反转过来,即将D7~D4设为输入线,D3~D0设为输出线。使I/O口输出数据为N单元中的数(即D3~D0为按下键的列位置),然后读入I/O口数据,并送入内存N+1单元中存放,该数据的D7~D4位中0电平对应的位是按下键的行位置。最后,将N单元中的D3~D0与N+1单元中的D7~D4拼接起来就是按下键的键值。

结论:单片机应用系统中,任何I/O口或扩展I/O口均可构成行列式键盘。由于带有行列式键盘的应用系统中通常都有显示器,为节省I/O口线,往往把显示器电路与行列式键盘做在一个接口电路中。

 

关键字:PIC单片机

编辑:eeleader 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2011/0826/article_8267.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved