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STM32玩矩阵开关（输入和输出）
一、代码设计
- 最常用的矩阵代码
#include#include "delay.h" #include "sys.h" /******************************** 硬件连接： PA0 ----------> C4 PA1 ----------> C3 PA2 ----------> C2 PA3 ----------> C1 PA4 ----------> R1 PA5 ----------> R2 PA6 ----------> R3 PA7 ----------> R4 ********************************/ /******************************** 矩阵的对应关系： A3 A2 A1 A0 | | | | A7--> S1 S2 S3 S4 A6--> S5 S6 S7 S8 A5--> S9 S10 S11 S12 A4--> S13 S14 S15 S16 ********************************/ #define KEY_IN() (GPIO_ReadInputData(GPIOA)&0x00f0) //读取按键的输入管脚GPIOA4-7 读出行号 void KEY_Init(){ GPIO_InitTypeDef a; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //配置时钟给GPIOA // 上拉输入模式默认情况下是高电平，用于检测低电平的输入（就是变化结果只有0，要么不变1） a.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; a.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; a.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入 必须要配置输出寄存器为1 GPIO_Init(GPIOA, &a); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7); //还必须需要配置输出寄存器的值 //key的输出管脚配置 a.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_0; a.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 a.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //高速响应 GPIO_Init(GPIOA, &a); //没有配置输出寄存器，配置模式推挽输出默认未配置输出寄存器情况下为0，故不配置 } int key_scan_lie(){ u8 i=0; u16 pin=0x0001; //根据GPIO_Pin_x找的规律 //大体是先送“1” ，本着“1碰1”上拉输入不变的方式进行扫描；每扫描一次需要重新复原，防止影响别的扫描操作； for(;i<4;i++,pin<<=1){ GPIO_SetBits(GPIOA,pin); //置为1 //这样写的原因是：当高电平3.3V遇到高电平3.3V电平变化为高电平；输入管脚为上拉输入模式 if(KEY_IN() == 0xf0){ GPIO_ResetBits(GPIOA,pin); //复原 变0 return 4-i; //返回对应的列号 } GPIO_ResetBits(GPIOA,pin); //复原 变0 } return (-16); //未扫描出列号的返回值 } /***************************** 直接调用这个函数即可，返回对应按键的值 *****************************/ u8 key4x4_scan(){ u8 key_value = 0; if(KEY_IN()!=0xf0){ delay_ms(20); //消抖，这么没事可说的 if( (key_value=KEY_IN()) != 0xf0){ //赋值并判断 // 先读出数据对应行号 0xe0 0111,0000 即PA7的管脚被变化成0 switch(key_value){ case 0xe0: key_value= 0*4 + key_scan_lie() ; break; case 0xd0: key_value= 1*4 + key_scan_lie() ; break; case 0xb0: key_value= 2*4 + key_scan_lie() ; break; case 0x70: key_value= 3*4 + key_scan_lie() ; break; } while(KEY_IN() != 0xf0); //等待按键松开 } } return key_value; //返回对应的按键值:0表示未按下，负数表示扫描了行但列没扫描成功，正数表示按键按下返回正确的值 } - 1
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- 可管脚不连续的矩阵开关；八个Pin可以乱连的写法，修改驱动则只需要修改KEY_IN和KEY_OUT
#include#include "delay.h" #include "sys.h" #include "oled.h" #include #define KEY_IN() (GPIO_ReadInputData(GPIOA)&0x00f0) //读取按键的输入管脚GPIOA4-7 读出行号 #define KEY_IN_0() GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_4) //该函数读出的结果只有0和1 #define KEY_IN_1() GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_5) #define KEY_IN_2() GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6) #define KEY_IN_3() GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_7) #define KEY_OUT_0(x) do{ if(x){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);} \ else{GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);} \ }while(0) #define KEY_OUT_1(x) do{ if(x){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);} \ else{GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);} \ }while(0) #define KEY_OUT_2(x) do{ if(x){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);} \ else{GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);} \ }while(0) #define KEY_OUT_3(x) do{ if(x){GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3);} \ else{GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3);} \ }while(0) /******************************** 矩阵的对应关系： OUT A3 A2 A1 A0 1 | | | | IN:A4--> S1 S2 S3 S4 A5--> S5 S6 S7 S8 A6--> S9 S10 S11 S12 A7--> S13 S14 S15 S16 硬件连接输入上图：没变，但可以使矩阵管脚不连续 ********************************/ void KEY_Init(){ GPIO_InitTypeDef a; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //配置时钟给GPIOA // 上拉输入模式默认情况下是高电平，用于检测低电平的输入（就是变化结果只有0，要么不变1） a.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; a.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; a.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; //上拉输入 必须要配置输出寄存器为1 GPIO_Init(GPIOA, &a); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7); //还必须需要配置输出寄存器的值 //key的输出管脚配置 a.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_0; a.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 a.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //高速响应 GPIO_Init(GPIOA, &a); //没有配置输出寄存器，配置模式推挽输出默认未配置输出寄存器情况下为0，故不配置 } 判断的按键输入管脚的状态，-1表示无输入，有输入返回对应的输入管脚口 int key_scan(const int rs){ //行扫描 int rt=-1; //返回的结果 rt= KEY_IN_0()==rs ? 0 : \ KEY_IN_1()==rs ? 1 : \ KEY_IN_2()==rs ? 2 : \ KEY_IN_3()==rs ? 3 : -1; return rt; } /***************************** 直接调用这个函数即可，返回对应按键的值 *****************************/ u8 key4x4_scan(){ u8 key_value=0; int key_x=-1,key_y=-1; if(key_scan(0)!= -1){//按键变动 delay_ms(20); if( (key_x=key_scan(0)) != -1){ //先行扫描结果并赋值, “变”判断条件输入“变” ,将扫描的结果赋值给key_x /*** 列扫描 ，将扫描的结果赋值给key_y ****/ //扫描第4列的 KEY_OUT_0(1); key_y = key_scan(0) == -1 ? 4 : -1; KEY_OUT_0(0); //还原 if(key_y != -1) goto done; //扫描第3列的 KEY_OUT_1(1); key_y = key_scan(0) == -1 ? 3 : -1; KEY_OUT_1(0); //还原 if(key_y != -1) goto done; //扫描第2列的 KEY_OUT_2(1); key_y = key_scan(0) == -1 ? 2 : -1; KEY_OUT_2(0); //还原 if(key_y != -1) goto done; //扫描第1列的 KEY_OUT_3(1); key_y = key_scan(0) == -1 ? 1 : -1; KEY_OUT_3(0); //还原 // if(key_y != -1) goto done; } done: while(key_scan(0)!= -1); //等待按键松开 key_value= (key_x== -1 || key_y== -1) ? 0 : key_x*4 + key_y; } return key_value; //返回对应的键值 0表示未按下，正数表示得到对应的值 } - 1
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二、总结
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输出寄存器IDR的使用说明：在未配置任何模式下读取Pin是1状态（感觉是高阻态）
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在STM32F103C8T6核心板使用时读出管脚不对劲，PA14的管脚为0；PA14原理是被SWD下载口占用，所有才不一样；参考链接
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矩阵开关的思想：4个输入和4个输出：2x2的4种方式扫描；
- 上拉输入，推挽输出0；行变化后扫描列变化
- 3个给输出端为0，一个输出端给1；（上拉电阻的电平）1对1电平为1，上拉输入无法读入，即“ 没变化 ”。找出要找的位置；
- 3个给输出端为1，一个输出端给0；（上拉电阻的电平）1对0电平为0，上拉输入读入变化，即“ 有变化 ”。找出要找的位置；
- 下拉输入，推挽输出1；
- 3个给输出端为1，一个输出端给0；（下拉电阻的电平）0对0电平为0，下拉输入无法读入，即“ 没变化 ”。找出要找的位置；
- 3个给输出端为0，一个输出端给1；（下拉电阻的电平）0对1电平为1，上拉输入读入变化，即“ 有变化 ”。找出要找的位置；
- 上拉输入，推挽输出0；行变化后扫描列变化
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我采用的是：上拉输入推挽输出0,3输出0,1输出0的无变化找位置；还有等待尝试…
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_44763594/article/details/126294030
