PIC單片機人機接口4×4行列式鍵盤(pán)的工作原理

(1)單片機系統鍵盤(pán)原理

行列式鍵盤(pán)的接法比獨立式鍵盤(pán)的接法復雜，編程實(shí)現上也會(huì )比較復雜。但是，在占用相同的I/O端口的情況下，行列式鍵盤(pán)的接法會(huì )比獨立式接法允許的按鍵數量多，其原理圖如圖1所示。

實(shí)際的工程中，可能會(huì )使用PIC16C5X這種通用的可編程的鍵盤(pán)、顯示接口器件，使用PIC16C5X單片器件就能夠完成鍵盤(pán)輸入和顯示控制兩種功能。

行列式鍵盤(pán)的工作方式是先用列線(xiàn)發(fā)送掃描字，然后讀取行線(xiàn)的狀態(tài)，查看是否有按鍵按下。鍵盤(pán)部分提供一種掃描的工作方式，可以和具有64個(gè)按鍵的矩陣鍵盤(pán)相連接，能對鍵盤(pán)不斷掃描、自動(dòng)消抖、自動(dòng)識別按下的鍵，并給出編碼，能對雙鍵或n個(gè)鍵同時(shí)按下的情況實(shí)行保護。

在顯示部分，它可以為發(fā)光二極管、熒光管及其他顯示器提供按掃描方式工作的顯示接口，而且為顯示器提供多路復用信號，可以顯示多達16位的字符或數字。

鍵盤(pán)中有無(wú)按鍵按下是由列線(xiàn)送入全掃描字、行線(xiàn)讀入行線(xiàn)狀態(tài)來(lái)判斷的，其方法是將列線(xiàn)的所有I/O線(xiàn)均置成低電平，然后將行線(xiàn)電平狀態(tài)讀入累加器A中，如果有鍵按下，總會(huì )有一根行線(xiàn)被拉至低電平，從而使行輸入不全為1。

鍵盤(pán)中哪一個(gè)鍵按下可由列線(xiàn)逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來(lái)判斷，其方法是依次給列線(xiàn)送低電平，然后檢查所有行線(xiàn)狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列，如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與0電平線(xiàn)相交的交點(diǎn)上的那個(gè)鍵。

(2)單片機鍵盤(pán)掃描法

掃描法是在判定有鍵按下后逐列果行(或列)的狀態(tài)出現非全1狀態(tài)，如果(或列)的狀態(tài)出現非全1狀態(tài)，這時(shí)0狀態(tài)的行、列交點(diǎn)的鍵就是所按下的鍵。

掃描法的特點(diǎn)是逐行(或逐列)掃描查詢(xún)，這時(shí)相應行(或列)應有上拉電阻接高電平。行列式鍵盤(pán)掃描程序就是采用掃描法來(lái)確定哪個(gè)鍵按下的，圖1中行線(xiàn)上拉電阻接+5V，列線(xiàn)逐列掃描。