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3.16 4×4键盘矩阵控制条形LED显示
当按键较多时会占用更多的控制器端口，为减少对端口的占用，本例使用4×4 键盘矩阵，这样大大减少了端口占用，但识别按键的代码比独立按键的代码要复杂一些。本例运行过程时所点亮的LED个数与按键键值相等，例如，按下K1时，第1只LED点亮，按下K2时前2只LED点亮，按下K10时第1～10只LED点亮。
本例电路及运行效果如图3-13所示。
图3-13 4×4键盘矩阵控制条形LED显示电路
程序设计调试与实训：
本例键盘矩阵行线连接P0.0～P0.3，列线连接P0.4～P0.7，扫描过程如下：
程序首先判断是否有键按下。为判断16个按键中是否有键按下，程序首先在4条行线上放置4个0，即在P1端口输出0xF0，如果有任一按键按下，则4条列线上必有一位为0。
如果已有键按下，则判断按键所在行、列位置，并返回按键序号。代码中行扫描码sCode初值为0xFE（11111110），通过将该值循环右移，可对P1.0～P1.3对应的4行逐行发送0，每次发送扫描码后即判断高4位的4个1中是否有0出现，如果出现0则说明按键在该行上，这时可将发送的低4位与读取的高4位取反，也就是P1取反，这样P1中将出现2个1，其余位均变为0，2个1分别处在低4位和高4位中，高低4位中1所处的位置各有4种可能，共有16种可能，对应16个不同按键，根据取反后的值查询键盘矩阵按键特征码表，即可得到按键序号。
另外，读者要注意在代码中用延时对按键进行消抖。
读者可将电路中的按键由纵向编号改为横向编号，重新修改代码，看能否得到正确的运行结果。
源程序代码：
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// 名称: 4×4 键盘矩阵控制条形LED显示
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// 说明: 运行本例时,按下的按键键值越大,点亮的LED越多,例如，按下K1时
// 点亮第1只LED,按下K2时点亮第1,2只LED,按下K16时全部LED点亮。
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#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
//0～9,A～F的数码管段码,最后一个是黑屏
uchar code DSY_CODE[]=
{ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,
0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x00
};
//键盘矩阵按键特征码表
uchar code KeyCodeTable[] =
{ 0x11,0x12,0x14,0x18,0x21,0x22,0x24,0x28,0x41,0x42,0x44,0x48,0x81,0x82,
0x84,0x88};
//-----------------------------------------------------------------
// 延时
//-----------------------------------------------------------------
void Delay()
{
uchar i;
for(i = 0; i < 200; i++);
}
//-----------------------------------------------------------------
// 键盘矩阵扫描
//-----------------------------------------------------------------
uchar Keys_Scan()
{
uchar sCode,kCode,i,k;
//低4位置0,放入四行
P1 = 0xF0;
//如果高4位出现0则有键按下
if ((P1 & 0xF0) != 0xF0)
{
Delay();
if ((P1 & 0xF0) != 0xF0)
{
//行扫描码初值
sCode = 0xFE;
//对4行分别进行扫描
for (k = 0; k < 4; k++)
{
P1 = sCode;
if (( P1 & 0xF0) != 0xF0)
{
kCode = ～P1;
//查表得到按键序号并返回
for( i = 0; i< 16; i++)
if (kCode == KeyCodeTable[i]) return i;
}
else sCode = _crol_(sCode,1);
}
}
}
return -1;
}
//-----------------------------------------------------------------
// 主程序
//-----------------------------------------------------------------
void main()
{
//按键序号,-1表示无按键
uchar KeyNo = -1;
uchar i,P2_LED,P3_LED;
while(1)
{
//扫描键盘获取按键序号KeyNo
KeyNo = Keys_Scan();
if (KeyNo != -1)
{
P2_LED = 0xFF;
P3_LED = 0xFF;
//键值越大,点亮的LED越多
for (i = 0; i <= KeyNo; i++)
{
if ( i < 8)
P3_LED >>= 1;
else
P2_LED >>= 1;
}
//点亮条形LED
P3 = P3_LED;
P2 = P2_LED;
}
}
}