代码收藏家技术教程 2023-02-04

STM32F103C8T6 操作矩阵键盘的实现

系列文章目录

第一章 STM32F103C8T6 点亮LED灯

第二章 STM32F103C8T6 按键扫描输入

第三章 STM32C8CT6 主控按键触发外部中断

第四章 STM32F103C8T6 驱动有源蜂鸣器和无源蜂鸣器

文章目录

前言

随着大家的深入学习，今天我们来了解一下如何使用STM32F103C8T6单片机去操作矩阵键盘。

一、矩阵按键介绍

矩阵键盘上的按键使用的就是我第二章 STM32F103C8T6 按键扫描输入介绍的轻触按键。矩阵按键其实就是按照4×4的矩阵将按键的IO按行、列的形式连接起来，最终组成了一个4X4的矩阵图形，故名矩阵按键。

我们使用矩阵按键使用的是行列扫描法，实现原理就是：先将矩阵按键行的四个IO口置为1，列的四个IO口置0；当有按键按下时，我们得到了行的坐标，这我们再将行的四个IO口置0，列的四个IO口置1，以获取列的坐标。其实这个的方法类似于用X、Y轴取坐标。编写代码的是时候，可以手动给行坐标，读取列坐标。

我下面使用的就是这种方法，同时因为我们使用的是轻触按键，所以我们编程中一定要加入消抖和松手检测，原因我之前在第二章 STM32F103C8T6 按键扫描输入中说过，这里我就不再说明了。

二、源码部分

keyboard.c

#include "keyboard.h"



/*
* @Description: 初始化 矩阵按键的I/O口
* @param 1 – 参数 1：无
* @return – 返回值：无
*/
void Keyboard_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    
    //LINE    
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    //ROW
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}




/*
* @Description: 矩阵按键扫描函数
* @param 1 – *key_val：存储 当前按键的数值
* @return – 返回值：无
*/
void keyboard_scan(u16 *key_val)
{
	uint16_t temp=0;

	GPIOA->ODR=0X00;
	GPIOA->ODR=0XF7;
	if((GPIOA->IDR&0XF0)!=0XF0){
		delay_ms(10);
		
		if((GPIOA->IDR & 0XF0)!=0XF0){
			temp=(GPIOA->IDR&0XF7);
			
			switch(temp){
				case 0xE7:  *key_val = 13;   break;
			
				case 0xD7:  *key_val = 14;   break;
			
				case 0xB7:  *key_val = 15;   break;
				
				case 0x77:  *key_val = 16;   break;
				
				default:    *key_val = 0;   break;
			}
		}while((GPIOA->IDR&0XF7) != 0XF7);
	}
    
	
	GPIOA->ODR=0X00;
	GPIOA->ODR=0XFB;
	if((GPIOA->IDR&0XF0)!=0XF0){
		delay_ms(10);
		
		if((GPIOA->IDR & 0XF0)!=0XF0){
			temp=(GPIOA->IDR&0XFB);
			
			switch(temp){
				case 0xEB:  *key_val = 9;  break;

				case 0xDB:  *key_val = 10;  break;

				case 0xBB:  *key_val = 11;  break;

				case 0x7B:  *key_val = 12 ;  break;

				default:    *key_val = 0;  break;
			}
		}while((GPIOA->IDR&0XFB) != 0XFB);
	}

	
	GPIOA->ODR=0X00;
	GPIOA->ODR=0XFD;
	if((GPIOA->IDR&0XF0)!=0XF0){						//GPIOA->IDR：读取置1的IO口，这里就是读取 PA7-PA4管脚的电平
		delay_ms(10);
		
		if((GPIOA->IDR & 0XF0)!=0XF0){
			temp=(GPIOA->IDR&0XFD);
			
			switch(temp){
				case 0xED:  *key_val = 5;   break;

				case 0xDD:  *key_val = 6;  break;

				case 0xBD:  *key_val = 7;  break;

				case 0x7D:  *key_val = 8;  break;

				default:    *key_val = 0;   break;
			}
		}while((GPIOA->IDR&0XFD) != 0XFD);
	}


	GPIOA->ODR=0X00;
	GPIOA->ODR=0XFE;
	if((GPIOA->IDR&0XF0)!=0XF0){
		delay_ms(10);
			
		if((GPIOA->IDR & 0XF0)!=0XF0){
			temp=(GPIOA->IDR&0XFE);
			
			switch(temp){
				case 0xEE:  *key_val = 1;  break;

				case 0xDE:  *key_val = 2;  break;

				case 0xBE:  *key_val = 3;  break;

				case 0x7E:  *key_val = 4;  break;

				default:    *key_val = 0;   break;
			}
		}while((GPIOA->IDR&0XFE) != 0XFE);
	}
}



/*
* @Description: 返回自定义按键数值
* @param 1 – 参数 1：无
* @return – count：按键数值
*/
u16 fetch_key_value(void){
	u16 key = 0,count = 22;
	keyboard_scan(&key);
	
	switch(key){
	case 0:										// 没有按键按下时
		count = 22;		break;		
	case 1:										// S1
		count = 1;		break;
	case 2:										// S2
		count = 2;		break;
	case 3:										// S3
		count = 3;		break;
	case 4:										// S4
		count = 17;		break;
	case 5:										// S5
		count = 4;		break;
	case 6:										// S6
		count = 5;		break;
	case 7:										// S7
		count = 6;		break;
	case 8:										// S8
		count = 18;		break;	
	case 9:										// S9
		count = 7;		break;
	case 10:									// S10
		count = 8;		break;
	case 11:									// S11
		count = 9;		break;
	case 12:									// S12
		count = 12;		break;
	case 13:									// S13
		count = 13;		break;
	case 14:									// S14
		count = 0;		break;
	case 15:									// S15
		count = 15;		break;
	case 16:									// S16
		count = 16;		break;
	}return count;
}

keyboard.h

#ifndef __keyboard_h
#define __keyboard_h


#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"




void Keyboard_GPIO_Config(void);		//初始化 矩阵按键的I/O口

void keyboard_scan(u16 *key_val);		//矩阵按键扫描函数

u16 fetch_key_value(void);				//返回自定义按键数值


#endif