玩GD32F450那些事之4x4薄片矩阵按键

沙漠之风

玩GD32F450那些事之4x4薄片矩阵按键

一、前言

          好久没有出来写贴子了，这上一个月还真忙，每天不是焊板子就是在调代码，还好上个月四套作品成功的完成了。。。一看时间擦擦擦！爱板也要交作品了，工作人员都催了几通了，但不要急哦！东西都构思好了，淘宝买了一个模块，正在坐等快递啦！不过今天先抽点时间来发一个基础点的--4x4矩阵键盘。

二、薄片4x4薄片矩阵键盘

       薄膜4×4矩阵键盘，我想很多朋友玩C51时定然玩过，可能到了STM32时也有部分人玩过，昨天看GD32F450中没人写这个，我就补个漏，大家别嫌弃哦。下面图1是实物图，图2为内部电路图

图1 实物图

     图2 内部电路图

       正如图中所示，该矩阵键盘和其它的矩阵键盘没啥两样，8根线来控制，其中 1，2，3，4定义为低4位，5，6，7，8位定义为高4位。该矩阵键盘和板子的链接正如图2所示。

                                  1-->PE15,          2-->PE13,       3-->PE12,              4-->PE11,

                                  5-->PE10,          6-->PE9,         7-->PE8,                8-->PE7

三、代码

        1、引脚初始化

1. <font size="4">void BT4x4_gpio_config(void)
   
2. {
   
3. /* enable the BT clock */
   
4. rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOE);
   
5. /* configure BT GPIO port PE0 PE1*/
   
6. gpio_mode_set(GPIOE, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12|GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_15);
   
7. gpio_mode_set(GPIOE, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE,GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);
   
8. gpio_output_options_set(GPIOE, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);
   
9. }</font>

复制代码

         2、键值检测
        本套代码的设计是将高4位循环的给低电平，其它位给高电平，这时去读低四位的状态，比如说当我们的第8位给高，这时高四位就为 1110，这时读到低四位是0111，很明显是第4个按键按下了，对应的矩阵键盘是“D”。具体实现见下面代码：

1. <font size="4">uint16_t Read4x4Hinght(void)
   
2. {
   
3. uint16_t Data=0;
   
4. uint16_t keynumble=20;
   
5. gpio_bit_set(GPIOE,GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_8);
   
6. gpio_bit_reset(GPIOE,GPIO_PIN_7);
   
7. delay_1ms(1);
   
8. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
   
9. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
   
10. if(Data!=0x0f)
    
11. {
    
12. delay_1ms(1);
    
13. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
    
14. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
    
15. if(Data!=0x0f)
    
16. {
    
17. switch(Data)
    
18. {
    
19. case 0x07: keynumble = 13;//D
    
20. break;
    
21. case 0x0b: keynumble = 12;//C
    
22. break;
    
23. case 0x0d: keynumble = 11;//B
    
24. break;
    
25. case 0x0e: keynumble = 10;//A
    
26. break;
    
27. default:
    
28. break;
    
29. }
    
30. while(Data!=0x0f)
    
31. {
    
32. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
    
33. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
    
34. }
    
35. return keynumble;
    
36. }
    
37. }
    
38. 
    
39. gpio_bit_set(GPIOE,GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_7);
    
40. gpio_bit_reset(GPIOE,GPIO_PIN_8);
    
41. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
    
42. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
    
43. 
    
44. if(Data!=0x0f)
    
45. {
    
46. delay_1ms(1);
    
47. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
    
48. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
    
49. if(Data!=0x0f)
    
50. {
    
51. switch(Data)
    
52. {
    
53. case 0x07: keynumble = 14;//#
    
54. break;
    
55. case 0x0b: keynumble = 9;
    
56. break;
    
57. case 0x0d: keynumble = 6;//11
    
58. break;
    
59. case 0x0e: keynumble = 3;//14
    
60. break;
    
61. default:
    
62. break;
    
63. }
    
64. while(Data!=0x0f)
    
65. {
    
66. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
    
67. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
    
68. }
    
69. return keynumble;
    
70. }
    
71. }
    
72. 
    
73. gpio_bit_set(GPIOE,GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_7);
    
74. gpio_bit_reset(GPIOE,GPIO_PIN_9);
    
75. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
    
76. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
    
77. 
    
78. if(Data!=0x0f)
    
79. {
    
80. delay_1ms(1);
    
81. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
    
82. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
    
83. if(Data!=0x0f)
    
84. {
    
85. switch(Data)
    
86. {
    
87. case 0x07: keynumble = 0;//2
    
88. break;
    
89. case 0x0b: keynumble = 8;//7
    
90. break;
    
91. case 0x0d: keynumble = 5;//5
    
92. break;
    
93. case 0x0e: keynumble = 2;//15
    
94. break;
    
95. default:
    
96. break;
    
97. }
    
98. while(Data!=0x0f)
    
99. {
    
100. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
     
101. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
     
102. }
     
103. return keynumble;
     
104. }
     
105. }
     
106. 
     
107. gpio_bit_set(GPIOE,GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_7);
     
108. gpio_bit_reset(GPIOE,GPIO_PIN_10);
     
109. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
     
110. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
     
111. 
     
112. if(Data!=0x0f)
     
113. {
     
114. delay_1ms(2);
     
115. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
     
116. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
     
117. if(Data!=0x0f)
     
118. {
     
119. switch(Data)
     
120. {
     
121. case 0x07: keynumble = 15;//*
     
122. break;
     
123. case 0x0b: keynumble = 7;//8
     
124. break;
     
125. case 0x0d: keynumble = 4;//9
     
126. break;
     
127. case 0x0e: keynumble = 1;//16
     
128. break;
     
129. default:
     
130. break;
     
131. }
     
132. while(Data!=0x0f)
     
133. {
     
134. Data = (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_11)<<3)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_12)<<2)|\
     
135. (gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_13)<<1)|(gpio_input_bit_get(GPIOE, GPIO_PIN_15)<<0);
     
136. }
     
137. return keynumble;
     
138. }
     
139. }
     
140. return keynumble;
     
141. }</font>

复制代码

        3、键值串口打印
        通过高4位一位一位的轮流给低电平，然后读取对应状态下的低四位的结果来获取键值，不过这薄片键盘上存在“#”，“*”等符号，我们需要进一步处理后，再做串口显示，其代码如下：

1. <font size="4">if(keychar!=20)
   
2. {
   
3. if(keychar<10)
   
4. {
   
5. printf("keynumble=%d\t\n",keychar);
   
6. }
   
7. else
   
8. {
   
9. switch (keychar)
   
10. {
    
11. case 10:printf("keynumble=A\t\n");
    
12. break;
    
13. case 11:printf("keynumble=B\t\n");
    
14. break;
    
15. case 12:printf("keynumble=C\t\n");
    
16. break;
    
17. case 13:printf("keynumble=D\t\n");
    
18. break;
    
19. case 14:printf("keynumble=#\t\n");
    
20. break;
    
21. case 15:printf("keynumble=*\t\n");
    
22. break;
    
23. default:
    
24. break;
    
25. }
    
26. 
    
27. }</font>

复制代码

        到此矩阵键盘就实现了哦！！！其中串口部分配置大家看论坛分享或者直接下载我的代码。

四、实战演练

         轮流按下矩阵键盘上的16个键，串口一一显示对应的键值。

五、附件
     代码奉上，由于写地匆忙，有很多地方完全可以精简和浓缩，就请大家自行优化下；对于其中的按键消抖和等待按下松开，大家按照自己实际硬件按键来调，因为硬件不同可能延迟时间上会有些差异。 Key4x4.rar (1019.39 KB, 下载次数: 24, 售价: 2 与非币)

2017-6-6 21:55 上传

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wolfgang2015

经典的键盘扫描方式，不过提一个问题仅表思考方向：
按键的触发可以用中断，在单片机不使用ROTS的情况下，如何进行扫描循环呢？如果还有其他应用在使用，扫描键盘会不会被其他应用的循环拖累导致响应太慢？