? ? 51单片机上的矩阵键盘一般是4*4大小的，用矩阵键盘动态控制数码管，需要程序同时调用动态数码管模块和矩阵键盘模块。
1.1 矩阵键盘原理
? ? 独立键盘与单片机连接时，每一个按键都需要单片机的一个 I/O 口，若某单片机系统需较多按键，如果用独立按键便会占用过多的 I/O 口资源。单片机系统中 I/O 口资源往往比较宝贵，当用到多个按键时为了减少 I/O 口引脚，引 入了矩阵键盘。
? ? 无论是独立键盘还是矩阵键盘，单片机检测其是否被按下的依据都是一样的，也就是检测与该键对应的 I/O 口是否为低电平。独立键盘有一端固定为低电平，单片机写程序检测时比较方便。而矩阵键盘两端都与单片机 I/O 口相连， 因此在检测时需编程通过单片机 I/O 口送出低电平。检测方法有多种，最常用的是行列扫描和线翻转法。
? ? 行列扫描法检测时，先送一列为低电平，其余几列全为高电平(此时我们确 定了列数)，然后立即轮流检测一次各行是否有低电平，若检测到某一行为低电 平(这时我们又确定了行数)，则我们便可确认当前被按下的键是哪一行哪一列 的，用同样方法轮流送各列一次低电平，再轮流检测一次各行是否变为低电平， 这样即可检测完所有的按键，当有键被按下时便可判断出按下的键是哪一个键。 当然我们也可以将行线置低电平，扫描列是否有低电平。从而达到整个键盘的检 测。
? ? 线翻转法，就是使所有行线为低电平时，检测所有列线是否有低电平，如果有，就记录列线值；然后再翻转，使所有列线都为低电平，检测所有行线的值， 由于有按键按下，行线的值也会有变化，记录行线的值。从而就可以检测到全部按键。
? 矩阵按键模块如下图所示：
? ? 从上图中可以看出，该电路是集成的，4*4 矩阵按键引出的 8 根控制管脚直接连接到 51 单片机的 P1 的I/O 口上。电路中的 P17 表示矩阵键盘第 1 行，P14 表示矩阵键盘第 1 列。?
1.2?矩阵键盘动态控制数码管（线翻转法）
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#include "reg52.h" //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
#define GPIO_DIG P0 //定义数码管管脚P0为变量GPIO_DIG
#define GPIO_KEY P1 //定义矩阵键盘管脚P1为变量GPIO_KEY
char KeyValue; //用来存放读取到的键值
char code smgduan[17]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};//数码管的段码显示，显示0~F的值
void delay(int i) //延时函数，i=1时，大约延时10us
{
while(i--);
}
void KeyDown(void) //检测矩阵键盘有按键按下并读取键值
{
char a=0;
GPIO_KEY=0x0f;
if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下
{
delay(1000);//延时10ms进行消抖
if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测键盘是否按下
{
//测试列
GPIO_KEY=0X0F;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X07): KeyValue=0;break;
case(0X0b): KeyValue=1;break;
case(0X0d): KeyValue=2;break;
case(0X0e): KeyValue=3;break;
}
//测试行
GPIO_KEY=0XF0;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X70): KeyValue=KeyValue;break;
case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+4;break;
case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
case(0Xe0): KeyValue=KeyValue+12;break;
}
}
}
while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0)) //检测按键松手检测
{
delay(100);
a++;
}
}
void main() //主函数
{
while(1)
{
KeyDown(); //按键判断函数
GPIO_DIG=~smgduan[KeyValue];
}
}?1.3 结果显示
4*4的矩阵键盘从第一行第一位开始到最后一行最后一位结束，键值依次是0~f。
此图为按下第三行第三列的按键所显示的结果：a。
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