PIC單片機人機接口4×4行列式鍵盤的工作原理

(1)單片機系統鍵盤原理

行列式鍵盤的接法比獨立式鍵盤的接法復雜，編程實現上也會比較復雜。但是，在占用相同的I/O端口的情況下，行列式鍵盤的接法會比獨立式接法允許的按鍵數量多，其原理圖如圖1所示。

實際的工程中，可能會使用PIC16C5X這種通用的可編程的鍵盤、顯示接口器件，使用PIC16C5X單片器件就能夠完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。

行列式鍵盤的工作方式是先用列線發送掃描字，然后讀取行線的狀態，查看是否有按鍵按下。鍵盤部分提供一種掃描的工作方式，可以和具有64個按鍵的矩陣鍵盤相連接，能對鍵盤不斷掃描、自動消抖、自動識別按下的鍵，并給出編碼，能對雙鍵或n個鍵同時按下的情況實行保護。

在顯示部分，它可以為發光二極管、熒光管及其他顯示器提供按掃描方式工作的顯示接口，而且為顯示器提供多路復用信號，可以顯示多達16位的字符或數字。

鍵盤中有無按鍵按下是由列線送入全掃描字、行線讀入行線狀態來判斷的，其方法是將列線的所有I/O線均置成低電平，然后將行線電平狀態讀入累加器A中，如果有鍵按下，總會有一根行線被拉至低電平，從而使行輸入不全為1。

鍵盤中哪一個鍵按下可由列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態來判斷，其方法是依次給列線送低電平，然后檢查所有行線狀態，如果全為1，則所按下的鍵不在此列，如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與0電平線相交的交點上的那個鍵。

(2)單片機鍵盤掃描法

掃描法是在判定有鍵按下后逐列果行(或列)的狀態出現非全1狀態，如果(或列)的狀態出現非全1狀態，這時0狀態的行、列交點的鍵就是所按下的鍵。

掃描法的特點是逐行(或逐列)掃描查詢，這時相應行(或列)應有上拉電阻接高電平。行列式鍵盤掃描程序就是采用掃描法來確定哪個鍵按下的，圖1中行線上拉電阻接+5V，列線逐列掃描。