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標題: 掃鍵極限復用IO口的單片機實現代碼 [打印本頁]
作者: 地球    時間: 2022-8-23 23:04
標題: 掃鍵極限復用IO口的單片機實現代碼
本人初學單片機，前幾天看到論壇里"qinshuai"發的“堪稱一絕的“IO口掃鍵”法-單片機端口不夠用時鍵盤掃描方法”一文，發現真是把IO口的復用玩到了極致！按照原文的說明，如果在電路中借助二極管，那么N個IO口最多能掃描N^2個按鍵！一般8腳的單片機有6個IO口，在不用其他IC的情況下最多能掃描36個按鍵！
下面是該方法的示意圖：

首先，我們將IO1~5全部置1，掃描IO1~5，如果有0就說明最下面K61~K65中對應的按鍵被觸發。接下來，將IO1置0，IO2~5置1，掃描IO2~5；將IO2置0，IO1,IO3~5置1并掃描；······；將IO5置0，IO1~4置1并掃描。以上便是一個完整的掃描周期，25個鍵都能夠被掃描到。

我自己仿真了用6個IO口掃描30個按鍵的程序，效果還不錯，代碼、hex燒錄文件和仿真文件都打包放在文章末尾了。不過暫時還沒有在實際中實驗，等我焊好按鍵鍵盤之后再試試！

下面是我的仿真電路圖，理論上6個IO口最多可以掃描36個按鍵，不過我只需要30個就夠了(6行5列)，所以接地的六個按鍵我沒有接（寫程序也省事）。按鍵按下后，程序需要把對應的數字顯示在數碼管上。


按鍵對應的數字：
第1行 01 02 03 04 05
第2行 06 07 08 09 10
第3行 11 12 13 14 15
第4行 16 17 18 19 20
第5行 21 22 23 24 25
第6行 26 27 28 29 30

實現該功能的代碼如下：
  1. #include <reg52.h>

  3. //CTRL1與CTRL2控制兩位數碼管的使能
  4. sbit CTRL1 = P3^0;
  5. sbit CTRL2 = P3^1;

  7. //BUTTON是按鍵端口，本次使用P0的0~5這6個io口。(P0:0x80, P1：0x90, P2:0xA0, P3:0xB0)
  8. sfr BUTTON = 0x80;

  10. //點亮數碼管(共陽)的函數
  11. void dig_num(unsigned int x)
  12. {
  13.         unsigned int i;
  14.         unsigned int y;
  15.         //共陽數碼管0~9對應的編碼
  16.         unsigned char code num[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};
  17.         y = x % 10;
  18.         x = x / 10;

  20.         CTRL1 = 0;
  21.         CTRL2 = 1;
  22.         P2 = num[y];
  23.         for(i=0;i<20;i++);

  25.         CTRL2 = 0;
  26.         CTRL1 = 1;
  27.         P2 = num[x];
  28.         for(i=0;i<20;i++);

  30.         P2 = 0xFF;
  31.         CTRL1 = 0;
  32. }

  34. void main()
  35. {
  36.         unsigned int i, j;
  37.         //key_map用于定義每個按鍵的功能
  38.         unsigned int key_map[6][5] = {{1, 2, 3, 4, 5},
  39.                                                                 {6, 7, 8, 9, 10},
  40.                                                                 {11, 12, 13, 14, 15},
  41.                                                                 {16, 17, 18, 19, 20},
  42.                                                                 {21, 22, 23, 24, 25},
  43.                                                                 {26, 27, 28, 29, 30}};
  44.         unsigned char mask = 0x01;
  45.         
  46.         BUTTON = 0xFF;
  47.         while (1)
  48.         {
  49.                 //逐行掃描
  50.                 for (i=0; i<6; i++)
  51.                 {
  52.                         BUTTON = 0xFF ^ mask;
  53.                         //逐列掃描
  54.                         for (j=0; j<6; j++)
  55.                         {
  56.                                 //檢測到某個io口低電平，可能是按鈕被按下
  57.                                 if (((BUTTON >> j) & 0x01) == 0x00)
  58.                                 {
  59.                                         //i == j時的低電平io口恰好是逐行掃描設定的io口，不用管
  60.                                         if (i < j) dig_num(key_map[i][5-j]);
  61.                                         else if (i > j) dig_num(key_map[i][4-j]);
  62.                                 }
  63.                         }
  64.                         mask = mask << 1;
  65.                 }
  66.                 mask = 0x01;
  67.         }
  68. }
復制代碼


下面是仿真的效果展示：


https://v.youku.com/v_show/id_XNTg5NTk3OTU2OA==.html

proteus仿真文件、hex文件、c源碼文件在這個壓縮包里：
6個引腳控制30個開關.zip (40.1 KB, 下載次數: 13)



作者: szb314    時間: 2022-8-24 08:23
這些只合適娛樂，實際應用性也不大，全鍵按下無沖突貌似不行，另外程序負擔多一點點
作者: lkc8210    時間: 2022-8-24 08:51
請問你的proteus是什么版本？
作者: 地球    時間: 2022-8-24 15:17
szb314 發表于 2022-8-24 08:23
這些只合適娛樂，實際應用性也不大，全鍵按下無沖突貌似不行，另外程序負擔多一點點

全鍵無沖太難了
作者: 地球    時間: 2022-8-24 15:19
lkc8210 發表于 2022-8-24 08:51
請問你的proteus是什么版本？

版本是7.8 SP2
作者: 地球    時間: 2022-8-25 11:18
lkc8210 發表于 2022-8-24 08:51
請問你的proteus是什么版本？

版本是7.8 SP2
作者: 188610329    時間: 2022-8-25 14:11
地球 發表于 2022-8-24 15:17
全鍵無沖太難了

矩陣是可以全鍵無沖的，關鍵看你代碼怎么寫。單線掃描的話，是可以識別組合鍵的。



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