矩阵键盘与密码锁

news2024/11/26 19:25:58

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1.矩阵键盘介绍​编辑

 2.扫描的概念

3.代码演示（读取矩阵键盘键码）

4.矩阵键盘密码锁

1.矩阵键盘介绍

为了减少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

 2.扫描的概念

1)数码管扫描（输出扫描）原理：显示第1位→显示第2位→显示第3位→……，然后快速循环这个过程，最终实现所有数码管同时显示的效果

2)矩阵键盘扫描（输入扫描）:原理：读取第1行(列)→读取第2行(列) →读取第3行(列) → ……，然后快速循环这个过程，最终实现所有按键同时检测的效果

3)扫描方式的共性：节省I/O口

如果按行扫描，首行接GND（接地），其余行接高电平（同一时间只有一行或一列为0），判断P13 P12 P11 P10，如果为0 ，则为按下，为1为未按下（检测低电平 弱上拉），从第一行到第四行结束

（初始是高电位（1），按下开关电路接通，从高电位到低电位，产生电流，另一端电位就也变0了，就和水流一样，开关是阀门，电位是水位）

3.代码演示（读取矩阵键盘键码）
#include <REGX52.H>     //main.c
#include"Delay.h"
#include"LCD1602.h"
#include"Matrikey.h"

unsigned char KeyNumber;
	
void main()
{
	LCD_Init();  //初始化
	LCD_ShowString(1,1,"Helloword");   //在第一行打印 "Helloword"
	while(1)
	{
		KeyNumber=Matrikey();
		if(KeyNumber)                  //if判断使KeyNumber一直显示而不会因为while()循环使        
                                       //KeyNumber被从新变成0
		{
			LCD_ShowNum(2,1,KeyNumber,2);  //在第二行打印宽度为2的KeyNumber
		}
	}
}



#include <REGX52.H>             //Delay.c


void Delay(unsigned int xms)    //Delay()延时函数	
	
{
	unsigned char i, j;
while(xms)                      //xms ms
{
	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
	xms--;
}
}

 

#ifndef __Delay_H    //防止重定义
#define __Delay_H

void Delay(unsigned int xms);	//函数声明


#endif
#include <REGX52.H>

//引脚配置：                        //LCD1602.c
sbit LCD_RS=P2^6;                  //江协科技
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;i<Y;i++)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @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：0~65535
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(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(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');
	}
}

#ifndef __LCD1602_H__        //防止重定义
#define __LCD1602_H__        //江协科技

//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);

#endif

#include <REGX52.H>
#include"Delay.h"                    //列
unsigned char Matrikey()
{
	unsigned char KeyNumber=0;
	P1=0xff;                      //1 1 1 1 1 1 1 1                          
	P1_3=0;                       //1 1 1 1 0 1 1 1    第一列
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=1;}//消抖 按下为零
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=5;}//松手后显示新的KeyNumbe
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=9;}//否则会在while()中不断循环
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=13;}
	
	P1=0xff;                       
	P1_2=0;                       //1 1 1 1 1 0 1 1    第二列
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=6;}
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=10;}
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=14;}
	
	P1=0xff;
	P1_1=0;                       //1 1 1 1 1 1 0 1    第三列
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=7;}
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=11;}
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=15;}

	P1=0xff;
	P1_0=0;                       //1 1 1 1 1 1 1 0    第四列
	if(P1_7==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
	if(P1_6==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=8;}
	if(P1_5==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=12;}
	if(P1_4==0){Delay(20);while(P1_7==0);Delay(20);KeyNumber=16;}
	return KeyNumber;
}
#ifndef __MATRIKEY_H__  //防止重复定义
#define __MATRIKEY_H__

unsigned char Matrikey();  //函数声明

#endif
4.矩阵键盘密码锁
#include <REGX52.H>
#include"Delay.h"     //头文件和上面一样
#include"LCD1602.h"
#include"Matrikey.h"

unsigned char KeyNumber;
unsigned int Password,count;
	
void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"Password");
	while(1)
	{
		KeyNumber=Matrikey();
		if(KeyNumber)
		{
			if(KeyNumber<=10)//输入密码
			{
				if(count<4) //count==4时结束
				{
				Password*=10;
				Password+=KeyNumber%10;//把10变为 0
				count++;
				}
				LCD_ShowNum(2,1,Password,4);//实时显示
			}
			if(KeyNumber==11) //确认键
			{
				if(Password==2345) //密码正确
				{
					LCD_ShowString(1,14,"OK "); //空格覆盖"ERR"的最后一个 R
					Password=0;
					count=0;
					LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
				}
				else   //密码错误
				{
					LCD_ShowString(1,14,"ERR");
					Password=0;
					count=0;
					LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
				}
				if(KeyNumber==12) //取消键 归零
				{
					Password=0;
					count=0;
					LCD_ShowNum(2,1,Password,4);
				}
			}
		}
	}
}

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