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51单片机实验四：键盘检测原理及应用实现

news 来源：原创 2025/8/15 3:06:59

一、实验环境与实验器材

二、实验内容及实验步骤

1.独立键盘检测

2.独立键盘(简易版本）

3．矩阵键盘检测

4.矩阵键盘（简单版，单数码管）：

一、实验环境与实验器材

环境：Keli，STC-ISP烧写软件,Proteus.

器材：TX-1C单片机（STC89C52RC）、电脑。

图1.1 工具

二、实验内容及实验步骤

1.独立键盘检测

用数码管的前两位显示一个十进制数，变化范围为00~59，开始时显示00，每按下S2一次，数值加1；每按下S3键一次，数值减1；每按下S4键一次；数值归零；按下S5一次，利用定时器功能使数值开始自动每秒加1，再次按下S5键，数值停止自动加1。

#include "reg52.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int 
sbit key1=P3^4;
sbit key2=P3^5;
sbit key3=P3^6;
sbit key4=P3^7;
sbit dula=P2^6;					// 申明U1锁存器的锁存端
sbit wela=P2^7;					// 申明U2锁存器的锁存端
uchar code table[]={  0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void delayms(uint);uchar numt0,num;void display(uchar numdis)		// 显示子函数
{uchar shi,ge;					// 分离两个分别要显示的数shi=numdis/10;ge=numdis%10;dula=1;P0=table[shi];				// 送十位选段数据dula=0;P0=0xff;					// 送位选数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存时wela=1;						// 原来段选数据通过位选锁存器造成混乱P0=0xfe;wela=0;delayms(100);				// 延时dula=1;P0=table[ge];				// 送个位段选数据dula=0;P0=0xff;wela=1;P0=0xfd;wela=0;delayms(100);
}void delayms(uint xms)
{uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)          	// i=xms即延时约xms毫秒for(j=110;j>0;j--);
}void init()                    // 初始化函数
{TMOD=0x01;				// 设置定时器0为工作方式1（0000 0001）TH0=(65536-45872)/256;		// 初装值50ms一次中断TL0=(65536-45872)%256;EA=1;						// 开总中断ET0=1;						// 开定时器0中断
}void keyscan()
{if(key1==0){delayms(10);if(key1==0){num++;if(num==60)			 // 当到60时重新归0num=0;while(!key1); 		 // 等待按键释放}}if(key2==0){delayms(10);if(key2==0){if(num==0)			 // 当到0时重新归60num=60;num--;while(!key2);	}}if(key3==0){delayms(10);if(key3==0){num=0;				 // 清0while(!key3);}}if(key4==0){delayms(10);if(key4==0){while(!key4)TR0=~TR0;			// 停止或启动定时器0}}
}void main()
{init();						// 初始化函数while(1){keyscan();display(num);}
}void T0_time() interrupt 1
{TH0=(65536-45872)/256;		// 重装初值TL0=(65536-45872)%256;numt0++;if(numt0==20)				// 如果到了20次，说明1秒时间到{numt0=0;				// 然后把num清0重新再计20次num++;if(num==60)num=0; }
}

图2.1.2 烧录

图2.1.3实体按键和数码管初始显示

图2.1.4 实体按键功能说明

Proteus因为延时原因，数码管第一位会闪。（截图不显示）按键从上到下依次为S1,S2,S3,S4,S5

图2.1.1 proteus仿真图

仿真视频：

独立键盘检测

2.独立键盘(简易版本）

现象：每按一次键盘数码管数值加1.

代码：

#include "reg52.h"
sbit key0=P1^0;
unsigned char s[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; //共阴0-9
//unsigned char str[]={0x76,0x79,0x38,0x38,0x3F};	// HELLO
//unsigned char wei[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07};
unsigned char num=0,flag=0;void delay(int n)
{int i=0,j=0;for (i=0;j<120;j++){for (j=0;j<120;j++);}
}void seg()
{P2=s[num];if(num==10){num=0;}
}/*void key()
{if(key0==0){delay(200);if(key0==0){num++;}}
}*/
void key()
{if(key0==0 && flag==0){flag=1;}if(flag==1 && key0==1){num++;flag=0;}
}void main()
{while(1){key();seg();}
}

图2.2.1 独立键盘简易仿真图

仿真视频：

独立键盘简易仿真

3．矩阵键盘检测

实验板上电时，数码管不显示，顺序按下矩阵键盘后，在数码管上依次显示0~F，6个数码管同时静态显示。

#include"reg52.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int 
sbit dula=P2^6;					// 申明U1锁存器的锁存端
sbit wela=P2^7;					// 申明U2锁存器的锁存端
uchar code table[]={  0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};void delayms(uint xms)
{uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)			//i=xms即延时约xms毫秒for(j=110;j>0;j--);
}void display(uchar num)
{P0=table[num];			//显示函数只送段选数据dula=1;dula=0;
}void matrixkeyscan()
{uchar temp,key;P3=0xfe;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delayms(10);temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xee:key=0;break;case 0xde:key=1;break;case 0xbe:key=2;break;case 0x7e:key=3;break;}while(temp!=0xf0)			//等待按键释放{temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);		        // 显示}}P3=0xfd;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delayms(10);temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xed:key=4;break;case 0xdd:key=5;break;case 0xbd:key=6;break;case 0x7d:key=7;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);}}P3=0xfb;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delayms(10);temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xeb:key=8;break;case 0xdb:key=9;break;case 0xbb:key=10;break;case 0x7b:key=11;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);}}P3=0xf7;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delayms(10);temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xe7:key=12;break;case 0xd7:key=13;break;case 0xb7:key=14;break;case 0x77:key=15;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}display(key);}}
}void main()
{P0=0;			//关闭所有数码管段选dula=1;dula=0;P0=0xc0;			// 位选中所有数码管wela=1;wela=0;while(1){matrixkeyscan();	//不停调用键盘扫描程序}
}

图2.3.1 上电现象（实体）

图2.3.2 按第一个按钮现象（实体）

图2.3.3 最后一个按钮现象（实体）

Proteus仿真：

图2.3.4 矩阵键盘仿真图

仿真视频：

矩阵键盘

4.矩阵键盘（简单版，单数码管）：

图2.4.1 简易版矩阵键盘仿真图

#include "reg52.h"
unsigned char s[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//共阴0-9
unsigned char num=99;void delay(unsigned int n)
{unsigned int i=0,j=0;for(i=0;i<n;i++){for(j=0;j<120;j++);}
}void key_scan()
{unsigned char temp0=0,temp1=0,temp=0;P1=0xf0;if(P1!=0xf0) //检测按键是否被按下{delay(20);temp0=P1;P1=0x0f;if(P1!=0x0f);{temp1=P1;}}temp=temp0+temp1;if(temp==0xEE){num=0;}if(temp==0xED){num=1;}if(temp==0xEB){num=2;}if(temp==0xE7){num=3;}if(temp==0xDE){num=4;}if(temp==0xDD){num=5;}if(temp==0xDB){num=6;}if(temp==0xD7){num=7;}if(temp==0xBE){num=8;}if(temp==0xBD){num=9;}if(temp==0xBB){num=10;}if(temp==0xB7){num=11;}if(temp==0x7E){num=12;}if(temp==0x7D){num=13;}if(temp==0x7B){num=14;}if(temp==0x77){num=15;}
}void display()
{P2=s[num];
}void main()
{while(1){key_scan();display();}
}

这个代码冗余很高，if判断很多，明白逻辑即可。（仿真启动时间较长）

代码解释

在代码中，temp 的值是通过将 temp0 和 temp1 相加得到的。具体来说：

temp0 的获取：

将 P1 端口的高 4 位设置为高电平（P1 = 0xF0）。
如果有按键按下，P1 的值会改变，此时读取 P1 的值并存储到 temp0 中。

temp1 的获取：

将 P1 端口的低 4 位设置为高电平（P1 = 0x0F）。
再次读取 P1 的值并存储到 temp1 中。

temp 的计算：

temp = temp0 + temp1。

按键矩阵的常见设计

在按键矩阵中，通常会有 4 行和 4 列，共 16 个按键。每个按键的位置可以通过行和列的交叉点来确定。假设按键矩阵的设计如下：

行：P1.4 到 P1.7（高 4 位）
列：P1.0 到 P1.3（低 4 位）

当某个按键被按下时，P1 的值会反映出行和列的状态。

按键位置	`temp0`（高 4 位）	`temp1`（低 4 位）	`temp = temp0 + temp1`
第 1 行第 1 列	`0xE0`	`0x0E`	`0xEE`
第 1 行第 2 列	`0xE0`	`0x0D`	`0xED`
第 1 行第 3 列	`0xE0`	`0x0B`	`0xEB`
第 1 行第 4 列	`0xE0`	`0x07`	`0xE7`
第 2 行第 1 列	`0xD0`	`0x0E`	`0xDE`
第 2 行第 2 列	`0xD0`	`0x0D`	`0xDD`
第 2 行第 3 列	`0xD0`	`0x0B`	`0xDB`
第 2 行第 4 列	`0xD0`	`0x07`	`0xD7`
第 3 行第 1 列	`0xB0`	`0x0E`	`0xBE`
第 3 行第 2 列	`0xB0`	`0x0D`	`0xBD`
第 3 行第 3 列	`0xB0`	`0x0B`	`0xBB`
第 3 行第 4 列	`0xB0`	`0x07`	`0xB7`
第 4 行第 1 列	`0x70`	`0x0E`	`0x7E`
第 4 行第 2 列	`0x70`	`0x0D`	`0x7D`
第 4 行第 3 列	`0x70`	`0x0B`	`0x7B`
第 4 行第 4 列	`0x70`	`0x07`	`0x77`

表2.4.1 temp值计算

仿真视频：

矩阵键盘（简易版）

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编程日记 2025/8/15 3:05:10

视频编解码种类/技术/区别/优缺点汇总

视频编解码种类/技术/区别/优缺点汇总按国家/机构划分的全球主要视频编码标准 (含优缺点)视频编解码涉及到的主要技术及通俗解释主流视频编码标准的实现方式按国家/机构划分的全球主要视频编码标准 (含优缺点) 组织/国家分类标准名称 (常用名/别名)推出年份 (约)主要制定组织…...

编程日记 2025/8/5 5:10:23

【专题刷题】双指针（四）：最接近的三数之和，接雨水

📝前言说明： 本专栏主要记录本人的基础算法学习以及LeetCode刷题记录，按专题划分每题主要记录：（1）本人解法本人屎山代码；（2）优质解法优质代码；&#xff…...

编程日记 2025/8/2 13:57:25

星露谷物语 7000+ 大型MOD整合包

衣服美化、家具美化、地图美化、人物肖像美化全地图装修存档、人物美化、扩展包、环境美化、家具、动植物、通用前置包、新增NPC、功能、服装发饰妆帽子发型农场小镇美化大型玩法拓展实用功能mod 动漫人物形象MOD 地点/动物/地图/功能/机械/家具/建筑/界面美化/扩展/农场/食谱…...

编程日记 2025/8/2 11:18:41

Vue自定义指令-防抖节流

Vue2版本 // 防抖 // <el-button v-debounce"[reset,click,300]" ></el-button> // <el-button v-debounce"[reset]" ></el-button> Vue.directive(debounce, { inserted: function (el, binding) { let [fn, event "cl…...

编程日记 2025/8/2 11:18:39

几款开源C#插件框架

有几个优秀的开源C#插件框架可供选择，它们提供了更完善的功能和更好的扩展性。以下是几个主流的开源C#插件框架： 1. MEF (Managed Extensibility Framework) 官方库：System.ComponentModel.Composition 特点： .NET官方提供的插件系统基于特性（Attribute）的声明式组件注册…...

编程日记 2025/8/14 22:52:12

PHP使用pandoc把markdown文件转为word

文章目录首先安装pandocPHP处理服务器操作系统是Linux，centos 首先安装pandoc yum install -y pandoc安装完成后输入如下代码，检查安装是否成功 pandoc --versionPHP处理我把markdown内容存到了数据库里，所以要从数据库读取内容。对内容…...

编程日记 2025/8/14 12:13:45

Vmware esxi 查看硬盘健康状况

起因硬盘掉盘 - - 使用自带的命令esxcli 列出所有硬盘 esxcli storage core device list[rootlocalhost:~] esxcli storage core device list t10.NVMe____INTEL_MEMPEK1W016GAL____________________PHBT83660BYP016D____00000001Display Name: Local NVMe Disk (t10.NVMe…...

编程日记 2025/8/14 9:20:09

vue3中ref创建的变量使用`.value`（可以使用volar插件自动添加`.value）

1.安装volar插件 2.打开>设置 >扩展...

编程日记 2025/8/6 13:43:49

Docker中镜像、容器、仓库三者之间的关系

镜像: 定义： 镜像只是一个静态的、只读的模板，包括了创建容器所需的文件系统、依赖库、和配置。类似于操作系统之中的安装光盘或虚拟机的磁盘镜像。特点和作用特点: 分层存储：镜像由多个只读层(Layer)叠加而成，每一层代表一…...

编程日记 2025/8/2 11:18:30

【刷题Day19】HTTP的各个版本（浅）

HTTP 1.0 和 2.0 有什么区别？ HTTP/1.0 版本主要增加以下几点： 增加了HEAD、POST等新方法。增加了响应状态码。引入了头部，即请求头和响应头在请求中加入了HTTP版本号引入了Content-Type，使得传输的数据不再限于文本。 HTTP/1.…...

编程日记 2025/8/13 16:42:41

浅析StringBuilder和StringBuffer的区别和联系？

区别 1. 线程安全性 StringBuilder：是非线程安全的。这意味着在多线程环境下，如果多个线程同时访问并修改同一个 StringBuilder 对象，可能会导致数据不一致或其他并发问题。不过，由于不需要考虑线程安全的额外开销，它…...

编程日记 2025/8/11 3:11:52

【数据融合实战手册·实战篇】二维赋能三维的5种高阶玩法：手把手教你用Mapmost打造智慧城市标杆案例

在当今数字化时代，二三维数据融合技术的重要性不言而喻。二三维数据融合通过整合二维数据的结构化优势与三维数据的直观性，打破了传统数据在表达和分析上的局限，为各行业提供了更全面、精准的数据分析手段。从智慧城市建设到工业智能制造&…...

编程日记 2025/8/12 13:45:51

Linux 系统编程 day5 进程管道

进程间通信（IPC） Linux环境下，进程地址空间相互独立，任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到，所以进程和进程之间不能互相访问，要交换数据必须通过内核，在内核中开辟一块缓冲区&#xf…...

编程日记 2025/8/11 22:32:23

【项目管理】第19章配置与变更管理-- 知识点整理

项目管理-相关文档，希望互相学习，共同进步风123456789～-CSDN博客（一）知识总览项目管理知识域知识点：（项目管理概论、立项管理、十大知识域、配置与变更管理、绩效域）对应：第6章-第19章第6章项目管理概论 4分第13章项目资源管理 3-4分第7章项目…...

编程日记 2025/8/12 1:28:42

一、实验环境与实验器材

二、实验内容及实验步骤

1.独立键盘检测

2.独立键盘(简易版本）

3．矩阵键盘检测

4.矩阵键盘（简单版，单数码管）：

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