矩阵键盘及密码锁（基于51单片机）
师从江科大
矩阵键盘介绍
在键盘中按键数量较多时，为减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。采用逐行或逐列的“扫描”，就可以读出任何位置按键的状态。
矩阵键盘扫描方法
在电子电路设计中，尤其是在键盘或矩阵按键的处理上，行扫描和列扫描是两种常见的检测按键状态的方法，尤其是对于多按键系统（如矩阵键盘）。
-
按行扫描（Row Scanning）： 在矩阵键盘中，按键被排列成行和列的形式。按行扫描是指将键盘的行线设置为输入，而列线设置为输出，并逐行地给每一行线赋予高电平（使能），同时检测所有列线的电平状态。如果某一列线检测到低电平，则表示该列与当前激活行相交的按键被按下。然后继续切换下一行线为高电平，重复检测过程，直到所有行都检查完毕。
-
按列扫描（Column Scanning）： 与此相反，在按列扫描方式下，列线设置为输入，行线设置为输出。此时，逐列地给每一列线赋予低电平（拉低），同时读取所有行线的电平状态。若某一行为低电平，则表示该行与当前激活列相交的按键被按下。同样地，持续对剩余列进行同样的操作，直至完成所有列的扫描。
准双向口
准双向口（Quasi-bidirectional Port）是指在数字电路和微控制器中，具有输入和输出功能，但其输入和输出操作不能同时进行的I/O端口。这类端口通常设计为能够通过软件配置实现数据输入或数据输出。
矩阵键盘代码
main.c
#include
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"
unsigned char KeyNum;
void main()
{
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"MatrixKey:");
while(1)
{
KeyNum=MatrixKey();
if(KeyNum)
{
LCD_ShowNum(2,1,KeyNum,2);
}
}
} Delay.c
void Delay(unsigned int xms) //@12.000MHz
{
unsigned char data i, j;
while(xms--)
{
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
}Delay.h
#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
void Delay(unsigned int xms); //@12.000MHz;
#endifLCD1602.c
#include
//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0
//函数定义：
/**
* @brief LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
* @param 无
* @retval 无
*/
void LCD_Delay()
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
/**
* @brief LCD1602写命令
* @param Command 要写入的命令
* @retval 无
*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Command;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
/**
* @brief LCD1602写数据
* @param Data 要写入的数据
* @retval 无
*/
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Data;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
/**
* @brief LCD1602设置光标位置
* @param Line 行位置，范围：1~2
* @param Column 列位置，范围：1~16
* @retval 无
*/
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
if(Line==1)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
}
else if(Line==2)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
}
}
/**
* @brief LCD1602初始化函数
* @param 无
* @retval 无
*/
void LCD_Init()
{
LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置上显示一个字符
* @param Line 行位置，范围：1~2
* @param Column 列位置，范围：1~16
* @param Char 要显示的字符
* @retval 无
*/
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
LCD_SetCursor(Line,Column);
LCD_WriteData(Char);
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param String 要显示的字符串
* @retval 无
*/
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=0;String[i]!='\0';i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
}
/**
* @brief 返回值=X的Y次方
*/
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
unsigned char i;
int Result=1;
for(i=0;i0;i--)
{
LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~5
* @retval 无
*/
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
unsigned int Number1;
LCD_SetCursor(Line,Column);
if(Number>=0)
{
LCD_WriteData('+');
Number1=Number;
}
else
{
LCD_WriteData('-');
Number1=-Number;
}
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~4
* @retval 无
*/
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i,SingleNumber;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
if(SingleNumber<10)
{
LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
}
else
{
LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
}
}
}
/**
* @brief 在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
* @param Line 起始行位置，范围：1~2
* @param Column 起始列位置，范围：1~16
* @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
* @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16
* @retval 无
*/
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
}
}
LCD1602.h
#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__
//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
#endifMatrixKey.c
#include
#include "Delay.h"
unsigned char MatrixKey()
{
unsigned char KeyNumber=0;
P1=0xFF;//把矩阵按键全部置高电平
P1_3=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=5;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=9;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
P1=0xFF;
P1_2=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
P1=0xFF;
P1_1=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=15;}
P1=0xFF;
P1_0=0;
if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_6==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_5==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_4==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
return KeyNumber;
}
Delay(20)是为了消抖
MatrixKey.h
#ifndef __MATRTXKEY_H__
#define __MATRTXKEY_H__
unsigned char MatrixKey();
#endif矩阵键盘电子密码锁代码
main.c
#include
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"
unsigned char KeyNum;
unsigned int Password,Count;
void main()
{
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"Password:");
while(1)
{
KeyNum=MatrixKey();
if(KeyNum)
{
if(KeyNum<=10)//如果s1~s10按键按下，输入密码
{
if(Count<4)//如果输入次数小于4
{
Password*=10;
Password+=KeyNum%10;
Count++;
}
LCD_ShowNum(2,1,Password,4);//更新显示
}
if(KeyNum==11)//如果s11按键按下，输入确认
{
if(Password==2345)
{
LCD_ShowString(1,14,"OK ");//显示OK
Password=0;//密码清零
Count=0;//计次清零
LCD_ShowNum(2,1,Password,4);//更新显示
}
else
{
LCD_ShowString(1,14,"ERR");//显示ERR
Password=0;//密码清零
Count=0;//计次清零
LCD_ShowNum(2,1,Password,4);//更新显示
}
}
if(KeyNum==12)//如果s12按键按下，取消
{
Password=0;//密码清零
Count=0;//计次清零
LCD_ShowNum(2,1,Password,4);//更新显示
}
}
}
} 还需要Delay,LCD1602,MatrixKey文件（同上）
若有侵权，请联系作者