一、什么是矩陣鍵盤

矩陣鍵盤是單片機外部設備中所使用的排布類似于矩陣的鍵盤組，由于電路設計時需要更多的外部輸入，單獨的控制一個按鍵需要浪費很多的IO資源，所以就有了矩陣鍵盤，常用的矩陣鍵盤有4*4和8*8,其中用的最多的是4*4。
網上搜了兩張實物圖，大家可以看看

看上圖就知道，4*4鍵盤還是很多地方用到的吧^_^

二、矩陣鍵盤的原理

矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用4條I/O線作為行線，4條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個交叉點上，設置一個按鍵。這樣鍵盤中按鍵的個數是4×4個。這種行列式鍵盤結構能夠有效地提高單片機系統中I/O口的利用率。由于單片機IO端口具有線與的功能，因此當任意一個按鍵按下時，行和列都有一根線被線與，通過運算就可以得出按鍵的坐標從而判斷按鍵鍵值。

原理如同矩陣數列的行列式

三、驅動電路圖

按4*4矩陣搭建的按鍵矩陣還是比較簡單的，也有的人為了保證電路的穩定性，加上二極管保護和上拉電阻，但是一般要求不太高的電路就不需要加了，向下面設置的電路那樣就可以

四、軟件程序設計

根據4*4鍵盤的原理軟件設計程序如下：

//*************************************************** ?

//函數功能： ?

//單片機驅動4*4鍵盤，讀入鍵盤值并使用數碼管靜態 ?

//顯示按鍵鍵值，若沒有數碼管用8421碼顯示LED燈也可以的 ?

//讀入原理：先令單片機端口輸出11110000讀一次，然后 ?

//再令單片機輸出00001111讀一次把兩次的值相加，最后 ?

//獲取一個高位和低位分別有0的值即可判斷鍵值， ?

//如11101110 ?

//*************************************************** ?

#include ?

#define uchar unsigned char ??

#define uint unsigned int ??

unsigned char code smg_d[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; ?

//************************************************ ?

//延時函數，在12MHz的晶振頻率下 ?

//大約50us的延時 ?

//************************************************ ?

void delay_50us(uint t) ?

{ ?

uchar j; ?

for(;t>0;t--) ?

for(j=19;j>0;j--); ?

} ?

void main() ?

{ ?

uchar key_l,key_h; ?

uchar key; ?

while(1) ?

{ ?

P1=0xf0; ?

key_l=P1; ? ? ? ? ?//讀P1端口的值 ?

key_l=key_l&0xf0; ?//令低4位置位為0 ?

if(key_l!=0xf0) ? ?//判斷是否有按鍵按下 ?

{ ?

delay_50us(100); ?

if(key_l!=0xf0) ?

{ ? ? ? ? ? ? ? ? //若有按鍵按下，則切換高低4位判斷鍵值 ?

key_l=P1&0xf0; ? //11100000 ?獲取第一次鍵值 ?

key_l=key_l"0x0f;//11101111 ? ??

P1=key_l; ? ? ? ?//反過來再讀一次，由于人手按下按鍵的時間雖然短暫，但是 ?

key_h=P1; ? ? ? ?//對于單片機來說，已經足夠長，因此可以正反讀取兩次值 ?

key_h=key_h&0x0f;//00001110 ?

key_l=key_l&0xf0;//11100000 ?

key=key_h+key_l; //11101110 ?

} ?

} ?

switch (key) ?

{ ?

case 0xee:P2=smg_d[0];break; ?

case 0xde:P2=smg_d[1];break; ?

case 0xbe:P2=smg_d[2];break; ?

case 0x7e:P2=smg_d[3];break; ?

case 0xed:P2=smg_d[4];break; ?

case 0xdd:P2=smg_d[5];break; ?

case 0xbd:P2=smg_d[6];break; ?

case 0x7d:P2=smg_d[7];break; ?

case 0xeb:P2=smg_d[8];break; ?

case 0xdb:P2=smg_d[9];break; ?

case 0xbb:P2=smg_d[10];break; ?

case 0x7b:P2=smg_d[11];break; ?

case 0xe7:P2=smg_d[12];break; ?

case 0xd7:P2=smg_d[13];break; ?

case 0xb7:P2=smg_d[14];break; ?

case 0x77:P2=smg_d[15];break; ?