(6)普中A2 51单片机矩阵键盘和密码锁 - 详解

• 在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式
• 采用逐行或逐列的“扫描”，就可以读出任何位置按键的状态

例如现在16个，每个按钮都接入一个单独的IO口，就需要16个IO口，如果通过行列扫描，只需要4+4个，看似差距不大，但是将数量扩大一点，例如100x100个，每个都需要一个单独的IO口，就需要10000个，而采用行列扫描，只需要100+100，我们日常使用的显示器也是使用行列扫描的，这样就可以大大的减少IO口的数量。

• 数码管扫描 (输出扫描)
  原理：显示第1位→显示第2位→显示第3位-然后快速循环
  这个过程，最终实现所有数码管同时显示的效果
• 矩阵键盘扫描 (输入扫描)
  原理：读取第1行(列)→读取第2行(列)→读取第3行(列)
  然后快速循环这个过程，最终实现所有按键同时检测的效果
• 以上两种扫描方式的共性：节省I/O口

然后下面是工程文件，总共五个。mk.h,mk.c,LCD1602.c,LCD1602.h,main.c。

1. mk.c

#include <REGX52.H>
  #include <intrins.h>
    void Delay(unsigned char x)	//@11.0592MHz
    {
    while(x--)
    {
    unsigned char data i, j;
    _nop_();
    i = 2;
    j = 199;
    do
    {
    while (--j);
    } while (--i);
    }
    }
    unsigned char mk()
    {
    unsigned char Kn=0;
    P1=0xFF;
    P1_3=0;
    if(P1_7==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_7==0);
    Delay(20);
    Kn=1;
    }
    if(P1_6==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_6==0);
    Delay(20);
    Kn=5;
    }
    if(P1_5==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_5==0);
    Delay(20);
    Kn=9;
    }
    if(P1_4==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_4==0);
    Delay(20);
    Kn=13;
    }
    P1=0xFF;
    P1_2=0;
    if(P1_7==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_7==0);
    Delay(20);
    Kn=2;
    }
    if(P1_6==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_6==0);
    Delay(20);
    Kn=6;
    }
    if(P1_5==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_5==0);
    Delay(20);
    Kn=10;
    }
    if(P1_4==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_4==0);
    Delay(20);
    Kn=14;
    }
    P1=0xFF;
    P1_1=0;
    if(P1_7==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_7==0);
    Delay(20);
    Kn=3;
    }
    if(P1_6==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_6==0);
    Delay(20);
    Kn=7;
    }
    if(P1_5==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_5==0);
    Delay(20);
    Kn=11;
    }
    if(P1_4==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_4==0);
    Delay(20);
    Kn=15;
    }
    P1=0xFF;
    P1_0=0;
    if(P1_7==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_7==0);
    Delay(20);
    Kn=4;
    }
    if(P1_6==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_6==0);
    Delay(20);
    Kn=8;
    }
    if(P1_5==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_5==0);
    Delay(20);
    Kn=12;
    }
    if(P1_4==0)
    {
    Delay(20);
    while(P1_4==0);
    Delay(20);
    Kn=16;
    }
    return Kn;
    }

2. mk.h

#ifndef __MK_H__
#define __MK_H__
unsigned char mk();
#endif

3. main.c

#include <REGX52.H>
  #include <LCD1602.h>
    #include <intrins.h>
      #include "mk.h"
      unsigned char kn;
      int count=0;
      unsigned long ps=0;
      int temp1=0;
      int temp2=0;
      int main()
      {
      LCD_Init();
      LCD_ShowString(1,1,"hello");
      while(1)
      {
      kn=mk();
      if(kn)
      {
      if(kn<=10)
      {
      if(count<6)
      {
      ps=ps*10+(kn%10);
      }
      count++;
      temp1=ps%1000;
      temp2=ps/1000;
      LCD_ShowNum(2,4,temp1,3);
      LCD_ShowNum(2,1,temp2,3);
      }
      if(kn==11)
      {
      if(ps==123456)
      {
      LCD_ShowString(2,10,"YES");
      }
      else
      {
      LCD_ShowString(2,10,"ERR");
      }
      count=0;
      ps=0;
      LCD_ShowNum(2,1,0,6);
      }
      if(kn==12)
      {
      count=0;
      ps=0;
      LCD_ShowNum(2,1,0,6);
      }
      }
      }
      }

LCD1602的.c文件和.h文件可以查看我前面写的LCD1602调试的文章。
mk的c文件和h文件写的是矩阵键盘扫描的逻辑，先选中一列，然后判断每一行，看是否被选中，然后对每一列都进行这样的判断，就可以扫描全部16个按键，同时也要用到我们前面学的独立按键消抖的知识，加入一定的延时。
先说一下主函数的功能，矩阵按键1-9对应数字1-9，按键10对应0，然后按键11是确认，按键12是取消重新输入，其他按键没有功能。
主函数通过ps存储密码，每次输入一个数字，就对原本的ps乘10，再加上这个数，就做到了移位的效果。同时设定一个count进行计数，密码设定为6位，到6位在确认和取消之前，再进行输入将不起作用。每次当我们确认或者取消的时候，需要将密码给重置，也就是将ps设置为0，count计数器也设置为0.然后当我们按下确认之后，就需要判断密码和设定的密码是否相同，根据结果在屏幕上显示YES或者ERR。
原本的教程是4位密码，我进行了一点改进，使用了long类型，可以存储更长的数据，然后那个LCD1602显示数字的函数，是使用的int型，传入的long类型数据会被自动类型转换为int型，也就会导致数据丢失，所以我选择使用temp1和temp2存储ps的前3位和后3位，然后进行显示。就没有问题了。

矩阵键盘密码锁