电气机械键盘办公技巧教程(自学单片机第二十六篇：矩阵按键)

之前说了端口可以复用，我们既可以通过端口输出，也可以通过端口进行输入。但是不是所有的端口都可以用来如此复用的，实际情况是你无法找到哪么多可以合适使用的复用端口，总不能强制吧？

那有没有另一种方式可以来使得端口数不变，但是设备却增加呢？当然是有的，我们之前十六篇的文章说过，输出时可以通过动态扫描的方式来扩展设备数目。既然输出可以完成，那么反推输入也是可以完成的。前辈们已经为我们铺就了康庄大道，我们顺着走就可以了。

不再赘述如何实现扫描了，我们直接就按键来说明问题吧。

与LED的排布方式相同，我们操作输入也是一样，也采用矩阵的方式来进行。先为一行通电，然后检查哪一个动作，接着再给另一行通电，如此循环，最终把得到的数值作为键值，送到判断语句中，执行相应的操作，输出预定的动作。

首先看下矩阵按键。

这个是我绘制的4*4矩阵按键的电路图，接下来我们会使用这个矩阵来操作按键的扫描。首先当然是说下矩阵按键的规则，我们可以看到，每个按键的两端都连接着两根线，第一行的按键右端连接在了一起，第一列的按键左端连接在了一起，跟之前的LED类似。之前我们称之为点阵，这个也属于点阵。

比如我们查看某一个按键的位置，一行一列就是：h1l1，通过这些坐标我们就可以确定出任意一个唯一的按键位置。三行三列：h3l3，我们把这些开关的引线接入单片机，用P1端口来进行检测。

同时为了检查方便，我们让P0输出一些状态的LED灯。这是我们第一次尝试使用P0，因为P0口的结构原因，使用这个端口时，需要使用上拉电阻作为信号的高电位。实际操作中，这个电阻选择要依据负载LED的工作电流综合确定。我们稍作修改，来说明下实际LED的接线方式，以防有些同学造成错误的理解。上图中的电路仅仅是为了仿真，实际电路这么连接是有可能出现损坏的。

我们实际的电路需要这样连接，至于电阻的大小，可以自己安装选择的二极管型号来确定，上拉电阻选择4.7K就可以，大家都是这么选的。随大流总归是不会出错的。

我们还是先说下按键的扫描，1-4行我们接到了P1.0-3，1-4列我们接到了P1.4-7.假设先扫描列，就是先让P1.0=0，然后扫描看是那一列按键按下了，此时P1.4-7会有一个或多个端口为低电位，这时低电位的io对应的就是开关的位置。

我们先单独写一个一行开关的程序。

然后仿真一下

我们可以两行同时进行吗？显然是不可以的，因为当一列其中一个按下时，其他的都是处于低电位，就无法得知是哪一行按下的了，于是就需要我们一行一行的去扫描，让同一时间只有一行的按键可以接地，这样我们读取到有按键按下时，就把行号也带入其中，记下开关和行号，就可以知道有那个开关按下了，这些开关都有自己的位置，这些位置可以转换成我们用io表示的八位地址，我们称这个为键值，例如一行一列就是当P1.0为0时P1.4也为0，就是0xee（1110 1110），这个0xee就是键值。

我把所有的键值总结了一下，就我这个电路图而言，这十六个键的键值如下。

接下来我们就可以来分析程序了，我们需要先扫描一行，然后顺序进行二三四行，每扫描一行，一旦遇到按键按下，就把键值保存下来，然后继续扫描，直到四行扫描完毕，然后依据键值进行相应的计算来输出。

我们看下程序：

为了效果直观，我们直接对键值进行了输出。

通过仿真我们观测一下仿真电路.

打开仿真后，所有的LED都点亮，因为默认P0是高电位，我们的上拉电阻起的作用。P1口会出现闪烁的低电位信号。此时我们按下二行三列的按键测试下。

显示的键值与我们按下的按键位置是一致的。说明我们的程序是没有问题的，至少理论上如此，为什么这么说呢，因为还要经受住现实测试的考验才行。

矩阵按键，我们在使用中会经常用到，因为可以通过较少的端口，实现较多的开关数量，节省成本，便于控制。

大家可以想下，如果我们这个按键矩阵，使用到实际电路，会出现什么问题？结合我们之前的一些知识。下篇操作中再说。

高考加油呀！