4x4矩阵键盘工作原理及扫描程序

按键是一种常开型按钮开关，与单片机的常见接法如图所示。按键未按下时两个触点断开，单片机I/O口输入高电平；当按键闭合时，I/O口输入低电平。

一、按键讲解

当I/O口为P0口时，由于没有内部上拉电阻，所以必须外接上拉电阻，当I/O口为P1、P2和P3口时，由于内部已有上拉电阻，因此可省略外接的上拉电阻。

二、按键消抖

单片机系统中所使用的键盘都是机械式的弹性按键，因为存在机械触点的弹性作用，在按键闭合和弹起的瞬间都会出现抖动，如图所示。按键抖动一般会持续5~10ms，为使一次按键仅被处理一次，必须消除按键抖动。消除按键抖动可以采用软件消抖或硬件消抖。

软件消抖指在检测到有按键闭合时，延时一小段时间之后再次检测，如果仍然检测到按键闭合，则认为按键真正闭合。

硬件消抖方法

1.R-S触发器

一旦有键按下，触发器立即反转，触点的抖动便不会再对输出产生影响，按键释放时也一样。

2.电容滤波

将电容并联在按键的两端，利用电容放电的延时特性，将产生抖动的电平通过电容吸收掉，从而达到消抖的作用；

三、独立按键

独立键盘指每个按键都占据一个独立的引脚。

四、矩阵按键

同一行上的所有按键都连接到一个引脚，同一列上的所有按键都连接到一个引脚。

（1）列扫描方式

所有行线都输出高电平，列线依次输出低电平；查询该列上行的值，若为0，则说明该行上的按键被按下；若该列上所有行的值都为1，则进行下一列行值的查询；循环往复。

（2）反转法

所有行线都输出0，查询列线上的值，若某列线上的值为0，则说明该列线上的按键被按下；然后所有列线都输出0，查询行线上的值，若某行线上的值为0，则说明该行线上的按键被按下；从而确定某行某列的按键被按下。

五、程序举例

编辑：jq