矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组。矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。
矩阵键盘电路
矩阵键盘实现16个按键操作原理及应该方案
矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组。矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。矩阵键盘的优点是节约单片机IO口，例如普通键盘8个IO口只能用作8个按键，而矩阵键盘能作16个按键。
本文以51单片机为载体介绍一种4*4矩阵键盘实现16个按键操作的原理、电路和软件设计要点。
1、 矩阵键盘的一般电路
如图 1矩阵键盘电路所示，4*4矩阵键盘有4行4列按键，单片机4个I/O口接矩阵键盘的行线，另外4个I/O口接矩阵键盘的列线，通过对行线列线的操作完成按键的识别和操作。
2、 矩阵键盘的原理
矩阵键盘按键识别的流程一般是这样的：(1)置第1行为低电平（0），其余行为高电平，读取列线数据，列线有低电平表示此行有按键按下。(2)置第2行为低电平（0），其余行为高电平，读取列线数据，列线有低电平表示此行有按键按下。......(N-1)根据行线列线的电平不同可以识别是否有按键按下，哪一个按键按下，获取按键号。(N) 根据按键号跳转至对应的按键处理程序。
3、 一个矩阵键盘程序的例子
图2为按键处理的主流程，思路是依次拉低按键的各个行，再读取列线的数据，假如列线有低电平，则认为此行有按键按下，标记此行有按键按下并存入行值。
读取列线数据的思路则是这样，依次读取第1-4列，假如读取此列时为低电平，则标记并存入列值。
下面是部分代码：
//（1）按键识别程序void key() //按键扫描{unsigned char key_value_ //临时按键值，默认（二进制）key_value=0
//键值key_value_temp=0 //键值临时变量//矩阵键盘程序流程//依次拉低第1234行，读入列线数据Pin_r_1=0; Pin_r_2=1;Pin_r_3=1;Pin_r_4=1; //拉低第1行。//Pin_r_1第1行行线，Pin_r_2第2行行线，其余类似key_value_temp=read_column();//读列数据if (key_value_temp != 0xff)
//表示第一行有按键按下{key_value=key_value_temp & 0x1f;//获取按键号，例如0001
1101表示第1行第2列的按键按下}Pin_r_1=1; Pin_r_2=0;Pin_r_3=1;Pin_r_4=1; //拉低第2行key_value_temp=read_column();//读列数据if (key_value_temp != 0xff)
//表示第2行有按键按下{key_value=key_value_temp &0x2f;}Pin_r_1=1; Pin_r_2=1;Pin_r_3=0;Pin_r_4=1; //拉低第3行key_value_temp=read_column();//读列数据if (key_value_temp != 0xff)
//表示第3行有按键按下{key_value=key_value_temp &0x3f;}Pin_r_1=1; Pin_r_2=1;Pin_r_3=1;Pin_r_4=0; //拉低第4行key_value_temp=read_column();//读列数据if (key_value_temp != 0xff)
//表示第4行有按键按下{key_value=key_value_temp &0x4f;}}//（2）读取列线数据unsigned char read_column() //读矩阵键盘的列{unsigned char key_key_column=0if(Pin_c_1==0 ) key_column=key_column & 0//1110
表示第1列按键按下。 key_column的低4位表示按键号，高4位常为1111if(Pin_c_2==0 ) key_column=key_column & 0//1101
表示第2列按键按下。if(Pin_c_3==0 ) key_column=key_column & 0//1011
表示第3列按键按下。if(Pin_c_4==0 ) key_column=key_column & 0xf7;//0111
表示第4列按键按下。return key_}以上程序对应的键值表如下：
原文标题：一种单片机矩阵键盘设计，实在是太实用了~~~~
文章出处：【微信号：Mouser-Community，微信公众号：贸泽电子设计圈】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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51单片机4X4矩阵键盘检测。。。为啥不行啊。。求大神
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本帖最后由 hunxiyi 于
12:13 编辑
4X4矩阵键盘，四行依次与P3口的0、1、2、3口相连。。
四列依次与4、5、6、7口相连
编写下列程序。。。感觉没有什么问题。。但是烧进板子里，只有0、4、8、c可以显示，其它12个键都没效果、、
想了N天都没办法。。。请大神出马、、、
#include&reg52.h&
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit weix =&&P2^7;
sbit duanx = P2^6;
uchar code table[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
& && && && && && && && && && && && && & 0x66,0x6d,0x7d,0x07,
& && && && && && && && && && && && && & 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
& && && && && && && && && && && && && & 0x39,0x5e,0x79,0x71
& && && && && && && && && && && && && & };
void init();
void keyscan();
void display();
void delay(uint x);
uchar i,key,k = 88;
void main()
& && &&&init();& && && && && && && && &//初始化
& && &&&while(1)& && && && && &
& && && && && & keyscan();& && && && && && && && &//矩阵键盘扫描
& && && && && & display();& && && && && && && && &//显示
void init()& && && && && && && && && &//初始化
& && &&&weix = 1;
& && &&&P0=0
& && &&&weix = 0;
& && &&&P0 = 0x00;
& && &&&duanx = 1;
& && &&&P0 = 0x00;
& && &&&duanx = 0;
void keyscan()& && && && && && && && & //矩阵键盘扫描
& && &&&uchar i,
& && &&&P3 = 0x0f;
& && &&&if(P3 != 0x0f)& && && && && &&&
& && && && && & delay(10);& && && && && && && && && && &&&//按键是否按下检测延时
& && && && && & if(P3 != 0x0f)& && && && && && &
& && && && && & {
& && && && && && && && &P3 = 0& && && && && && && && &
& && && && && && && && &for(i = 0;i & 4;i++)
& && && && && && && && &{
& && && && && && && && && && &&&key = P3&&& 0x0f;& && && &//屏蔽高四位，只对比检测到的第四位
& && && && && && && && && && &&&switch(key)
& && && && && && && && && && &&&{
& && && && && && && && && && && && && & case 0x0e:k = i + 0;& && && && && && && && && && && && &
& && && && && && && && && && && && && & case 0x0d:k = i + 4;
& && && && && && && && && && && && && & case 0x0b:k = i + 8;
& && && && && && && && && && && && && & case 0x07:k = i + 12;break& && && && && && && && & & && && && && && &
default:k = 88;& &
//经15楼朋友提示，加上这句话，程序就没问题了& && && && && && && && && && &&&}
& && && && && && && && && && &&&P3&&= (P3 &&1) + 1;& && && && && &&&//P3口数据左移一位 再加1
& && && && && && && && && && &&&if(k != 88)& && && && && &&&//在此次for循环中 switch中如果匹配到
& && && && && && && && && && && && && && && && && && &&&//k被重新赋值，则退出for循环
& && && && && && && && &}
& && && && && && && && &P3&&= 0x0f;& && && && && && && && &&&//松手检测
& && && && && && && && &while(P3 != 0x0f)& && && & //未松手则一直在此等待
& && && && && && && && && && &&&;& && && && && && && && && && && & //松手则退出
& && && && && & }
void display()& && && && && && && && && && && &&&//显示
& && &&&duanx = 1;
& && &&&P0 = table[k];
& && &&&duanx = 0;
void delay(uint x)
& && &&&while(x--)
& && && && && & for(j=110;j&0;j--);
满意回复+4
if(k != 88)
//在此次for循环中 switch中如果匹配到
//k被重新赋值，则退出f ...
void scan_key(void)
P3 = 0x0f;
P3 = 0xf0;
if(k == 0xff){
key_delay = 0 ...
问题似乎不在于只能检测到那四个键吧？
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期盼大神。。。我实在是无能为力了。。感觉思路很清晰啊
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我用这个键盘扫描程序替换就可以。。。这是为什么啊。。。这两个道理是一模一样的啊
void matrix_keyscan()
& & & & P3 = 0x0f;
& & & & if(P3 != 0x0f)
& & & & & & & & delay(10);& & & & & & & & & & & & & & & & //键盘是否按下 检测延时
& & & & & & & & if(P3 != 0x0f)
& & & & & & & & {& & & & & & & & & & & &
& & & & & & & & & & & & P3=0xf0;& & & & & & & & //检测高4位，因低4位被拉低
& & & & & & & & & & & &&&switch(P3)& & & & //此时按键被按下，高位必有1位也被拉低
& & & & & & & & & & & &&&{
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0xe0: key1=0;
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0xd0: key1=1;
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0xb0: key1=2;
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0x70: key1=3;
& & & & & & & & & & & &&&}
& & & & & & & & & & & &&&P3=0x0f;& & & & & & & & //再检测低4位
& & & & & & & & & & & &&&switch(P3)& & & & //为何加0—12可画图理解
& & & & & & & & & & & &&&{
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0x0E: key=key1+0;
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0x0D: key=key1+4;
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0x0B: key=key1+8;
& & & & & & & & & & & & & & & &&&case 0x07: key=key1+12;
& & & & & & & & & & & &&&}
& & & & & & & & & & & & P3 = 0x0f;
& & & & & & & & & & & & while(P3 != 0x0f)& & & & // 松手检测
& & & & & & & & & & & & & & & & ;
& & & & & & & & }
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void scan_key(void)
& & & & U8 x,k;
& & & & P3 = 0x0f;
& & & & x = P3;
& & & & P3 = 0xf0;
& & & & k = P3;
& & & & k = x +
& & & & if(k == 0xff){
& & & & & & & & key_delay = 0;
& & & & & & & &
& & & & if((key_delay & 100) && (++key_delay == 3)){
& & & & & & & & key_number =& & & & & & & & // 此处设置断点，用于记录按键号
间隔5~100MS调用即可，在 “key_number =”处设置断点，按下按键记录按键号，按键号等于k值。
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& && && && && && && && && && && && && && && && && && &&&//k被重新赋值，则退出for循环
& && && && && && && && &}
& && && && && && && && &temp = 0x0f;& && && && && && && && &&&//松手检测
//这里的temp被赋值，下面的while表达式括号内的条件就一直为False，temp不会自动同步P3的
& && && && && && && && &while(temp != 0x0f)& && && & //未松手则一直在此等待
& && && && && && && && && && &&&;& && && && && && && && && && && & //松手则退出复制代码
问题似乎不在于只能检测到那四个键吧？
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两种代码的差异就在于你在前一种代码中设置了一个变量temp，您好好分析一下你的代码流程
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yirongfu 发表于
两种代码的差异就在于你在前一种代码中设置了一个变量temp，您好好分析一下你的代码流程 ...
早上问老师，他接到个电话有事，急急忙忙的就看了一下说把P3用个变量代替试试。。。所以我才加了temp
之前是没有temp直接用变量p3的。。。仍然是不能正常工作，只能检测到0、4、8、12。。。
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ayb_ice 发表于
这程序也太简洁了吧。。。。。。好高级。。。可惜没看懂。。。。:Q
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键扫描要求变输出脚电平读输入脚电平再来判断，可是你在变temp这时输出脚电平会变吗？
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xuyaqi 发表于
键扫描要求变输出脚电平读输入脚电平再来判断，可是你在变temp这时输出脚电平会变吗？ ...
我错了。。这个temp是后来加的。。。之前是直接用P3的。。。仍然是只能检测4个键。。
上面的代码我已经改过来了。。。麻烦你再劳神下
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把P3改成按位操作可能才行
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可能你的思路真的是清晰的，可是你对51单片机的操作看来还比较混沌
1. 像 P3&&= (P3 &&1) + 1; 这样的操作是在直接操作IO口的输入输出寄存器，而你的P3口一半是输入一半是输出，假设某个输入口被外部按键动作拉到地，你又同时给该口输出高电平，这个电气上比较危险。所以，建议输入口就是输入，输出口就是输出，不要变来变去，51跟其他单片机不一样，你往Port写数据，就直接变成输出并反映到引脚电平，不需要另外设置为输入或输出方向。回头来说，你这句的本意是前面赋的扫描初值的移位，但运行到这一步，左移符号前的P3实际是去读取口的当前状态，而不是原来的那个定值了（P3 = 0xef以及你所设想的移位后的值）。你的老师让你加个中间变量，估计他也是初步发现了这里的问题，所以，建议你在这里再自己细细分析一下，用单步调试跟踪一下应该能很快找到问题，也能让你更好地掌握。
2. 1楼和3楼的代码要实现的按键布局我理解是不一样的，好像硬件原理也不尽相同。楼主你要实现的是矩阵扫描16键，3楼是简单按键扫描，或者说是IO口扫描，仅8键。所以，不要被3楼的代码所牵引。如果实在没理解透按键扫描的原理，建议你就直接找些4×4的C代码贴过来改造一下，网上很多的。
3. 提问应该描述尽量详细些，比如哪几个口作为输入哪几个口作为输出（行和列都可以作为输入或输出），你的设计思路，同时最好把接口的电路贴上来，详细的描述可以节省大家的时间，也能尽快帮你找到问题。
以上意见仅供参考，希望对你有用。
很耐心的讲解 赞一个
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pc1969 发表于
把P3改成按位操作可能才行
麻烦讲清楚点啊。。。。。我是菜鸟。。。。:(
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hunxiyi 发表于
这程序也太简洁了吧。。。。。。好高级。。。可惜没看懂。。。。
typedef unsigned char U8;
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if(k != 88)& && && && && &&&//在此次for循环中 switch中如果匹配到
& && && && && && && && && && && && && && && && && && &&&//k被重新赋值，则退出for循环
问题在这儿，至于为什么，其实你用笔在纸上按程序执行顺序，写下各个变量的值，就清楚了，不知道是没掌握这个方法还是懒，如果养成用纸笔模拟程序运行的习惯，很多问题都会发现，不需要仿真器，也不需要问别人，熟练了速度还不慢
深说一点，你的按键扫描程序中的循环每次只执行了一次就结束了，至于为什么，还是自己发现吧
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扫描键盘时,分别置位P3.0,P3.!,P3.2,P3.3,然后再检测P3.4,P3.5,P3.6,P3.7
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本帖最后由 hunxiyi 于
10:49 编辑
yirongfu 发表于
可能你的思路真的是清晰的，可是你对51单片机的操作看来还比较混沌
1. 像 P3&&= (P3&&...
非常感谢你花这么多时间来为我解答，真的很感谢。。。
我确实是刚刚开始学。。感觉这个程序思路是很清晰的，但对于操作是一点头绪都没有
你说的单步调试跟踪，我还不会，现在去百度上学学。。。去
这个程序是我在网上找到的。。。最容易理解的矩阵键盘程序是书上写的，但太长了。。于是上网搜搜简单的。。。&&发现了这个文件里最后一个程序感觉不错。。。于是按照我的这个线路加以改动
3楼那个也是我在网上看见的，稍微改一下确实可以运行。。。0——15都可以正常检测，你说的仅8键不太懂什么意思。。。
最后，这个帖子是第一次在这论坛发帖。。。不足之处你已指出，已经做出了一些修改。。以后绝对不会再犯！谢谢。。
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pc1969 发表于
扫描键盘时,分别置位P3.0,P3.!,P3.2,P3.3,然后再检测P3.4,P3.5,P3.6,P3.7
那你的意思就是3楼那代码。。。对吧？
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hunxiyi 发表于
那你的意思就是3楼那代码。。。对吧？
直接用汇编写,直观又容易理解
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pc1969 发表于
直接用汇编写,直观又容易理解
汇编不会；。。。。。比C难多了、、
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热门推荐 /23被浏览270分享邀请回答本人单片机入门小白，在参考郭天祥10天学会单片机的例程视频关于矩阵键盘这一章时，自己编了一段程序，但是一直不明白为什么达不到按键控制数码管的目的。复制过郭老师的程序，效果非常良好，接线不存在问题。我编写程序的理解是，按键后对temp的赋值是确定值，即高四位和第四位均有一位为0，剩下6位为1，这样逐个判断不就可以识别出按键值了吗?我怀疑我在IO的理解上出现了问题，望大神指点，感激不尽！！
#include&reg52.h&
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
//ABC=111() ABC=011() ABC=101() ABC=001() ABC=110()
//ABC=010() ABC=001() ABC=000()
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0};
//按键显示数值
uchar temp,key,
void delay(uchar z)
uchar x,y;
for(x=z; x&0; x--)
for(y=110; y&0; y--);
void keyboard()
temp=temp&0xf0;
if(temp!=0xf0)
delay(10);
temp=temp&0xf0;
if(temp!=0xf0)
switch(temp)
case 0xee:key=0;
case 0xde:key=1;
case 0xbe:key=2;
case 0x7e:key=3;
case 0xed:key=4;
case 0xdd:key=5;
case 0xbd:key=6;
case 0x7d:key=7;
case 0xeb:key=8;
case 0xdb:key=9;
case 0xbb:key=10;
case 0x7b:key=11;
case 0xe7:key=12;
case 0xd7:key=13;
case 0xb7:key=14;
case 0x77:key=15;
while(temp!=0xf0)
temp=temp&0xf0;
P0=table[key];
void main()
keyboard();
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