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51单片机学习笔记-4矩阵键盘
创始人
2024-05-20 13:24:33
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4 矩阵键盘

[toc]

注：笔记主要参考B站江科大自化协教学视频“51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门”。
注：工程及代码文件放在了本人的Github仓库。

4.1 矩阵键盘介绍

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。

  • 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。但同时按下多个按键可能会造成误判。
  • 以上两种扫描方式的共性：节省I/O口
图4-1 矩阵键盘实物图及原理图

比如，从上图所示，上四个接口表示行、下四个接口表示列。下面介绍具体的扫描过程：

  • 逐行扫描：
    先将某一行置0，此时若该行有按键按下，那该行上对应的列也就为0；以此重复所有的行，即完成一次扫描。
  • 逐列扫描：
    将“逐行扫描”的行、列互换即可。

注：由于开发板IO资源有限，有一些开发板会把蜂鸣器IO口与矩阵键盘IO口复用，此时看情况更换扫描方式。

单片机的IO口是一种弱上拉（具有较弱的拉高电平或电位的能力）。关于其是如何实现双向口配置的，可以参考STC官方的器件手册“I/O口各种不同的工作模式及其配置介绍”。

4.2 实践：读取矩阵键盘

需求：在LCD1602第一行显示字符串“Matrix key:”，第二行按照按键丝印编号显示按下了哪个键（松开触发）。

为了代码简洁，编写了单独的矩阵按键检测子函数“MatrixKey.h”，并将其单独作为一个文件独立出来。当然，函数声明和定义应该分别放在头文件、源文件中，但由于函数太少，所以为了方便管理我将函数较少的源文件合并在头文件中。下面是工程的组织架构：

图4-2 “读取矩阵键盘”实验代码调用关系

代码展示：
- main.c

#include 
#include "LCD1602.h"
#include "Delay.h"
#include "MatrixKey.h"void main(){int key = 0;// 初始化LCD显示LCD_Init();LCD_ShowString(1,1,"Matrix key:");LCD_ShowString(2,1,"S00");while(1){key = MatrixKey();if(key){LCD_ShowNum(2,2,key,2);};}
}

- MatrixKey.h

#ifndef __MATRIXKEY_H__
#define __MATRIXKEY_H__#include 
#include "Delay.h"
/*** @brief :按行扫描一次，检测矩阵键盘被按下的按键（松开返回）* @param :无* @retval :按下按键的标号（与丝印相同），若没有按下就返回0。* 注：若按键按下不松开，会一直停留在此函数，直到按键松开后。*/
unsigned char MatrixKey(){unsigned char key = 0;// 扫描第一行P1 = 0xff;  P1_7 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10);    // 按下消抖while(!P1_3); // 等着松开Delay(10);    // 松开消抖return key = 1;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 2;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 3;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 4;}// 扫描第二行P1 = 0xff;  P1_6 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_3); Delay(10);return key = 5;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 6;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 7;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 8;}// 扫描第三行P1 = 0xff;  P1_5 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_3); Delay(10);return key = 9;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 10;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 11;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 12;}// 扫描第四行P1 = 0xff;  P1_4 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_3); Delay(10);return key = 13;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 14;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 15;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 16;}return key;
}#endif

- Dealy.h

#ifndef __DEALY_H_
#define __DEALY_H_// 延时cycles ms，晶振@11.0592MHz
void Delay(unsigned int cycles){unsigned char i, j;do{i = 2;j = 199;do{while (--j);}while (--i);}while(--cycles);
}#endif

- LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);#endif

- LCD1602.c

#include //引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0//函数定义：
/*** @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Delay()
{unsigned char i, j;i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);
}/*** @brief  LCD1602写命令* @param  Command 要写入的命令* @retval 无*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Command;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief  LCD1602写数据* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Data;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief  LCD1602设置光标位置* @param  Line 行位置，范围：1~2* @param  Column 列位置，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{if(Line==1){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));}else if(Line==2){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));}
}/*** @brief  LCD1602初始化函数* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Init()
{LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}/*** @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符* @param  Line 行位置，范围：1~2* @param  Column 列位置，范围：1~16* @param  Char 要显示的字符* @retval 无*/
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{LCD_SetCursor(Line,Column);LCD_WriteData(Char);
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  String 要显示的字符串* @retval 无*/
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=0;String[i]!='\0';i++){LCD_WriteData(String[i]);}
}/*** @brief  返回值=X的Y次方*/
int LCD_Pow(int X,int Y)
{unsigned char i;int Result=1;for(i=0;iResult*=X;}return Result;
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;unsigned int Number1;LCD_SetCursor(Line,Column);if(Number>=0){LCD_WriteData('+');Number1=Number;}else{LCD_WriteData('-');Number1=-Number;}for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4* @retval 无*/
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i,SingleNumber;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;if(SingleNumber<10){LCD_WriteData(SingleNumber+'0');}else{LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');}}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');}
}

4.3 实践：矩阵键盘密码锁

需求：
实现一个矩阵键盘密码锁。S1~S9代表数字1~9，S10代表数字0，S11代表“确认”，S12代表“取消”。

  • LCD第一行左侧显示“Password:”，第二行显示输入的四位密码，每次按下按键会依次左移数字。
  • 按下“确认”时，判断密码是否正确，并显示在LCD第一行右侧“Err!”、“True!”，同时密码归位。
  • 按下“取消”时，当前密码归零。
图4-3 “矩阵键盘密码锁”实验代码调用关系

- main.c

#include 
#include "MatrixKey.h"
#include "LCD1602.h"void main(){unsigned int correct = 123; // 正确的密码unsigned int password = 0; // 当前的密码值unsigned char key = 0; // 矩阵键盘当前按下的值// 显示屏初始化LCD_Init();LCD_ShowString(1,1,"Password:");LCD_ShowNum(2,1,0,4);while(1){key = MatrixKey();if(key==11){ // 按下确认键，则进行判断if(password == correct)LCD_ShowString(1,12,"True!");elseLCD_ShowString(1,13,"Err!");}else if(key==12){ // 按下取消键，密码归零LCD_ShowString(1,12,"     "); // 清除对错提示password = 0;LCD_ShowNum(2,1,password,4);}else if(key>=1 && key<=10){ // 其他正常的数字键LCD_ShowString(1,12,"     "); // 清除对错提示key = (key==10) ? 0 : key; // 或者也可以对10取余password = (password%1000) * 10 + key;LCD_ShowNum(2,1,password,4);}}
}

其余的 MatrixKey.h、Delay.h、LCD1602.h、LCD1602.c 模块均与4.2节实验相同。# 4 矩阵键盘

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注：笔记主要参考B站江科大自化协教学视频“51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门”。

4.1 矩阵键盘介绍

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。

  • 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。但同时按下多个按键可能会造成误判。
  • 以上两种扫描方式的共性：节省I/O口
图4-1 矩阵键盘实物图及原理图

比如，从上图所示，上四个接口表示行、下四个接口表示列。下面介绍具体的扫描过程：

  • 逐行扫描：
    先将某一行置0，此时若该行有按键按下，那该行上对应的列也就为0；以此重复所有的行，即完成一次扫描。
  • 逐列扫描：
    将“逐行扫描”的行、列互换即可。

注：由于开发板IO资源有限，有一些开发板会把蜂鸣器IO口与矩阵键盘IO口复用，此时看情况更换扫描方式。

单片机的IO口是一种弱上拉（具有较弱的拉高电平或电位的能力）。关于其是如何实现双向口配置的，可以参考STC官方的器件手册“I/O口各种不同的工作模式及其配置介绍”。

4.2 实践：读取矩阵键盘

需求：在LCD1602第一行显示字符串“Matrix key:”，第二行按照按键丝印编号显示按下了哪个键（松开触发）。

为了代码简洁，编写了单独的矩阵按键检测子函数“MatrixKey.h”，并将其单独作为一个文件独立出来。当然，函数声明和定义应该分别放在头文件、源文件中，但由于函数太少，所以为了方便管理我将函数较少的源文件合并在头文件中。下面是工程的组织架构：

图4-2 “读取矩阵键盘”实验代码调用关系

代码展示：
- main.c

#include 
#include "LCD1602.h"
#include "Delay.h"
#include "MatrixKey.h"void main(){int key = 0;// 初始化LCD显示LCD_Init();LCD_ShowString(1,1,"Matrix key:");LCD_ShowString(2,1,"S00");while(1){key = MatrixKey();if(key){LCD_ShowNum(2,2,key,2);};}
}

- MatrixKey.h

#ifndef __MATRIXKEY_H__
#define __MATRIXKEY_H__#include 
#include "Delay.h"
/*** @brief :按行扫描一次，检测矩阵键盘被按下的按键（松开返回）* @param :无* @retval :按下按键的标号（与丝印相同），若没有按下就返回0。* 注：若按键按下不松开，会一直停留在此函数，直到按键松开后。*/
unsigned char MatrixKey(){unsigned char key = 0;// 扫描第一行P1 = 0xff;  P1_7 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10);    // 按下消抖while(!P1_3); // 等着松开Delay(10);    // 松开消抖return key = 1;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 2;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 3;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 4;}// 扫描第二行P1 = 0xff;  P1_6 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_3); Delay(10);return key = 5;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 6;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 7;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 8;}// 扫描第三行P1 = 0xff;  P1_5 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_3); Delay(10);return key = 9;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 10;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 11;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 12;}// 扫描第四行P1 = 0xff;  P1_4 = 0;if(!P1_3 && P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_3); Delay(10);return key = 13;}else if(P1_3 && !P1_2 && P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_2); Delay(10);return key = 14;}else if(P1_3 && P1_2 && !P1_1 && P1_0){Delay(10); while(!P1_1); Delay(10);return key = 15;}else if(P1_3 && P1_2 && P1_1 && !P1_0){Delay(10); while(!P1_0); Delay(10);return key = 16;}return key;
}#endif

- Dealy.h

#ifndef __DEALY_H_
#define __DEALY_H_// 延时cycles ms，晶振@11.0592MHz
void Delay(unsigned int cycles){unsigned char i, j;do{i = 2;j = 199;do{while (--j);}while (--i);}while(--cycles);
}#endif

- LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);#endif

- LCD1602.c

#include //引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0//函数定义：
/*** @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Delay()
{unsigned char i, j;i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);
}/*** @brief  LCD1602写命令* @param  Command 要写入的命令* @retval 无*/
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Command;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief  LCD1602写数据* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Data;LCD_EN=1;LCD_Delay();LCD_EN=0;LCD_Delay();
}/*** @brief  LCD1602设置光标位置* @param  Line 行位置，范围：1~2* @param  Column 列位置，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{if(Line==1){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));}else if(Line==2){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));}
}/*** @brief  LCD1602初始化函数* @param  无* @retval 无*/
void LCD_Init()
{LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}/*** @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符* @param  Line 行位置，范围：1~2* @param  Column 列位置，范围：1~16* @param  Char 要显示的字符* @retval 无*/
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{LCD_SetCursor(Line,Column);LCD_WriteData(Char);
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  String 要显示的字符串* @retval 无*/
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=0;String[i]!='\0';i++){LCD_WriteData(String[i]);}
}/*** @brief  返回值=X的Y次方*/
int LCD_Pow(int X,int Y)
{unsigned char i;int Result=1;for(i=0;iResult*=X;}return Result;
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5* @retval 无*/
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;unsigned int Number1;LCD_SetCursor(Line,Column);if(Number>=0){LCD_WriteData('+');Number1=Number;}else{LCD_WriteData('-');Number1=-Number;}for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4* @retval 无*/
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i,SingleNumber;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;if(SingleNumber<10){LCD_WriteData(SingleNumber+'0');}else{LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');}}
}/*** @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字* @param  Line 起始行位置，范围：1~2* @param  Column 起始列位置，范围：1~16* @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111* @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16* @retval 无*/
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');}
}

4.3 实践：矩阵键盘密码锁

需求：
实现一个矩阵键盘密码锁。S1~S9代表数字1~9，S10代表数字0，S11代表“确认”，S12代表“取消”。

  • LCD第一行左侧显示“Password:”，第二行显示输入的四位密码，每次按下按键会依次左移数字。
  • 按下“确认”时，判断密码是否正确，并显示在LCD第一行右侧“Err!”、“True!”，同时密码归位。
  • 按下“取消”时，当前密码归零。
图4-3 “矩阵键盘密码锁”实验代码调用关系

- main.c

#include 
#include "MatrixKey.h"
#include "LCD1602.h"void main(){unsigned int correct = 123; // 正确的密码unsigned int password = 0; // 当前的密码值unsigned char key = 0; // 矩阵键盘当前按下的值// 显示屏初始化LCD_Init();LCD_ShowString(1,1,"Password:");LCD_ShowNum(2,1,0,4);while(1){key = MatrixKey();if(key==11){ // 按下确认键，则进行判断if(password == correct)LCD_ShowString(1,12,"True!");elseLCD_ShowString(1,13,"Err!");}else if(key==12){ // 按下取消键，密码归零LCD_ShowString(1,12,"     "); // 清除对错提示password = 0;LCD_ShowNum(2,1,password,4);}else if(key>=1 && key<=10){ // 其他正常的数字键LCD_ShowString(1,12,"     "); // 清除对错提示key = (key==10) ? 0 : key; // 或者也可以对10取余password = (password%1000) * 10 + key;LCD_ShowNum(2,1,password,4);}}
}

其余的 MatrixKey.h、Delay.h、LCD1602.h、LCD1602.c 模块均与4.2节实验相同。

词库加载错误:未能找到文件“E:\highferrum_mysql\Configuration\Dict_Stopwords.txt”。

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