矩阵键盘原理图及代码文件（矩阵键盘：原理图与代码文件）

矩阵键盘：原理图与代码文件

矩阵键盘是一种常见的输入设备，它通常由多个按键排成行和列组成，通过扫描按键矩阵来实现用户输入。本文将介绍矩阵键盘的原理及代码实现。

原理

矩阵键盘由行和列组成，行和列分别与单片机的I/O端口相连。当某个键被按下时，与该键对应的行和列会形成一个接通的电路，所以单片机可以检测到该键的按下状态。检测过程一般分为两个阶段：扫描和检测。

在扫描阶段，单片机逐个地将每个行或列设置为低电平，并扫描其他所有行或列的状态。如果有任何一个其他的行或列同时处于低电平，就说明该键被按下了。在检测阶段，如果发现有按键事件发生，将对其编码，并通过串口或其他通信方式，将事件发送给上层应用程序。

代码实现

在AVR单片机中，可以通过C语言来编写矩阵键盘的程序。下面是一个简单的示例程序：

``` // 定义矩阵键盘行和列的I/O口 #define ROW_PORT PORTC #define ROW_PIN PINC #define ROW_DDR DDRC #define COL_PORT PORTD #define COL_PIN PIND #define COL_DDR DDRD // 定义按键总数和编码值 #define KEY_TOTAL 16 char key_code[KEY_TOTAL] = { '1', '2', '3', 'A', '4', '5', '6', 'B', '7', '8', '9', 'C', '*', '0', '#', 'D' }; // 扫描矩阵键盘 char read_key() { char r, c, key; ROW_DDR = 0x0f; ROW_PORT = 0xf0; COL_DDR = 0x00; COL_PORT = 0xff; for (r = 0; r < 4; r++) { ROW_PORT &= ~(1 << r); for (c = 0; c < 4; c++) { if (!(COL_PIN & (1 << c))) { key = key_code[r*4 + c]; return key; } } ROW_PORT |= (1 << r); } return '\\0'; } // 主函数，调用read_key()函数，识别按键事件并输出编码值 int main() { char key; while (1) { key = read_key(); if (key != '\\0') { printf(\"Key pressed: %c\ \", key); } _delay_ms(100); } } ```

在该程序中，read_key()函数用于扫描矩阵键盘，并返回被按下的键的编码值。程序将矩阵键盘的行和列对应到单片机的I/O口上，并使用for循环逐个检测每一个按键。最后，主函数不断调用read_key()函数，并将识别出的按键编码值输出至串口。

总结

矩阵键盘是一种常见的输入设备，通过将多个按键排成行和列的方式，可以在单片机上实现用户输入的检测和编码。通过本文的介绍，可以了解到矩阵键盘的基本原理及其C语言代码实现方法。