2.41 4x4 矩阵键盘
2.41.1 模块来源
采购链接： 44 矩阵键盘 44 矩阵薄膜开关/薄膜按键/控制面板/单片机扩展键盘
**图 2.41.1-1 产品实物展示**2.41.2 规格参数
2.41.3 移植过程
我们的目标是在梁山派 GD32F470 上能够判断键盘中是哪一个按键被按下的功能。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。
2.41.3.1 查看资料
2.41.3.2 引脚选择
| ######### 矩阵键盘 | ######### 立创·梁山派 | ######### 接线图 |
|---|
2.41.3.3 移植至工程
移植步骤中的导入.c 和.h 文件与上一节相同，只是将.c 和.h 文件更改为 bsp_matrixkey.c 与 bsp_matrixkey.h。见 2.2.3.3 移植至工程。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。
在文件 bsp_matrixkey.c 中，编写如下代码。
c
/********************************************************************************
* 文 件 名: bsp_matrixkey.c
* 版 本 号: 初版
* 修改作者: LC
* 修改日期: 2023年06月08日
* 功能介绍:
******************************************************************************
* 注意事项:
*********************************************************************************/
#include "bsp_matrixkey.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "stdio.h"
//行
uint32_t port_row[4] = {PORT_IN1,PORT_IN2,PORT_IN3,PORT_IN4};
uint32_t gpio_row[4] = {GPIO_IN1,GPIO_IN2,GPIO_IN3,GPIO_IN4};
//列
uint32_t port_col[4] = {PORT_IN5,PORT_IN6,PORT_IN7,PORT_IN8};
uint32_t gpio_col[4] = {GPIO_IN5,GPIO_IN6,GPIO_IN7,GPIO_IN8};
/******************************************************************
* 函 数 名 称：MatrixKey_GPIO_Init
* 函 数 说 明：对矩阵按键的初始化
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：无
* 作 者：LC
* 备 注：必须上拉
******************************************************************/
void MatrixKey_GPIO_Init(void)
{
/* 开启时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN1);
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN2);
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN3);
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN4);
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN5);
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN6);
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN7);
rcu_periph_clock_enable(RCU_IN8);
/* 配置IN1 为输出上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN1,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN1);
gpio_output_options_set(PORT_IN1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_IN1);
/* 配置IN2 为输出上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN2,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN2);
gpio_output_options_set(PORT_IN2,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_IN2);
/* 配置IN3 为输出上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN3,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN3);
gpio_output_options_set(PORT_IN3,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_IN3);
/* 配置IN4 为输出上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN4,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN4);
gpio_output_options_set(PORT_IN4,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_IN4);
/* 配置IN5 为输入模式 上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN5,GPIO_MODE_INPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN5);
/* 配置IN6 为输入模式 上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN6,GPIO_MODE_INPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN6);
/* 配置IN7 为输入模式 上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN7,GPIO_MODE_INPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN7);
/* 配置IN8 为输入模式 上拉模式 */
gpio_mode_set(PORT_IN8,GPIO_MODE_INPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_IN8);
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：key_scan
* 函 数 说 明：矩阵按键扫描
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：0=没有按键按下 1~16=对应按键按下
* 作 者：LC
* 备 注：无
******************************************************************/
uint8_t key_scan(void)
{
uint8_t i, j, key_val = 0;
for (i = 0; i < 4; i++)
{
// 选中第i行（低电平有效）
gpio_bit_reset(port_row[i], gpio_row[i]);
// 检测列的状态，确定按键是否被按下
for (j = 0; j < 4; j++)
{
//如果该列被拉低
if (!gpio_input_bit_get(port_col[j], gpio_col[j]))
{
// 计算按键编号
key_val = i * 4 + j + 1;
break;
}
}
// 恢复第i行的输出状态
gpio_bit_set(port_row[i], gpio_row[i]);
// 如果按键被按下，则直接退出扫描
if (key_val) break;
}
// 返回按键编号，0表示无按键被按下
return key_val;
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在文件 bsp_matrixkey.h 中，编写如下代码。
cpp
/********************************************************************************
* 文 件 名: bsp_matrixkey.h
* 版 本 号: 初版
* 修改作者: LC
* 修改日期: 2023年06月08日
* 功能介绍:
******************************************************************************
* 注意事项:
*********************************************************************************/
#ifndef _BSP_MATRIXKEY_H_
#define _BSP_MATRIXKEY_H_
#include "gd32f4xx.h"
#define RCU_IN1 RCU_GPIOD
#define PORT_IN1 GPIOD
#define GPIO_IN1 GPIO_PIN_5
#define RCU_IN2 RCU_GPIOD
#define PORT_IN2 GPIOD
#define GPIO_IN2 GPIO_PIN_1
#define RCU_IN3 RCU_GPIOC
#define PORT_IN3 GPIOC
#define GPIO_IN3 GPIO_PIN_6
#define RCU_IN4 RCU_GPIOG
#define PORT_IN4 GPIOG
#define GPIO_IN4 GPIO_PIN_6
#define RCU_IN5 RCU_GPIOB
#define PORT_IN5 GPIOB
#define GPIO_IN5 GPIO_PIN_14
#define RCU_IN6 RCU_GPIOB
#define PORT_IN6 GPIOB
#define GPIO_IN6 GPIO_PIN_12
#define RCU_IN7 RCU_GPIOB
#define PORT_IN7 GPIOB
#define GPIO_IN7 GPIO_PIN_10
#define RCU_IN8 RCU_GPIOB
#define PORT_IN8 GPIOB
#define GPIO_IN8 GPIO_PIN_1
void MatrixKey_GPIO_Init(void);
uint8_t key_scan(void);
#endif1
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2.41.4 移植验证
在自己工程中的 main 主函数中，编写如下。
cpp
/********************************************************************************
* 文 件 名: main.c
* 版 本 号: 初版
* 修改作者: LC
* 修改日期: 2023年06月08日
* 功能介绍:
******************************************************************************
* 注意事项:
*********************************************************************************/
#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_matrixkey.h"
int main(void)
{
uint8_t key_value = 0;
nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2); // 优先级分组
systick_config(); //滴答定时器初始化 1ms
usart_gpio_config(115200U);
printf("start\r\n");
MatrixKey_GPIO_Init();
while(1)
{
key_value = key_scan();
if( key_value != 0 )//如果有按键按下
{
printf("key_value = %d\r\n",key_value);
}
delay_1ms(500);
}
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移植现象：连续按下 16 个按键，都输出对应键值。
移植成功示例，见文件 2.41.4-1 。
文件 2.41.4-1 移植成功示例