8 x 8 (或A x B？) 矩阵按键 按键处理 单击或长按？

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8 x 8 (或A x B？) 矩阵按键 按键处理 单击&长按

目录：【虹星宝典】记录单片机学习之旅——目录

注：从本例程起，使用USB-CDC模式进行程序下载。

矩阵按键原理

以这个8x8的矩阵按键为例：

如何实现64个按键的扫描？

试想一下，当我们给KA通电时，对K1-K8的状态进行读取，如果有按键按下，那么对应的端口就会由低电平变成高电平，由此即可判断哪一个按键按下了。

如此反复对K1-KH端口置高电平，读取K1-K8端口的状态，便可以实现8x8矩阵按键的扫描，一般会对置高电平的端口配置为推挽输出模式，对读取的端口设置为高阻输入+下拉的模式。

如此便可写一个扫描按键是否按下的函数，对与N x N的矩阵按键原理也是大同小异的。

如何实现按键状态的判断？

一般的，按键分为 ”未按下“ ”消抖“ ”单击“ ”长按“等多种状态，为了更好的区分当按键按下时处于什么状态，确定一个时基便十分重要了，例如我以10ms为一次扫描时间间隔基准，即每10ms扫描一次按键状态，并保存这个按键按下的时长，通过判断按下的时长，即可推断出按键为何种状态。

案例中以按下到松开的时长在2s内时，判断为单击动作。按下超过2s时，判断为长按动作。

实例展示（仅展示部分代码）

这里以10ms作为扫描时基，如果A1为单击操作则打印“A1 Press!”，其他按键同理。

演示视频：

四***

4-Key.zip (335.5 KB, 下载次数: 74)

2025-4-27 23:12 上传

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2025-04-29：
推出支持自定义行列引脚模式的矩阵按键扫描函数，真正实现任意AxB行列式矩阵按键扫描
欢迎小伙伴们体验测试 4-Key(AxB).zip (366.44 KB, 下载次数: 86)

2025-4-29 23:47 上传

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国芯人***

矩阵按键扫描与状态判断的实现

矩阵按键扫描原理

在嵌入式系统中，矩阵按键是一种常见的输入设备，通过减少I/O引脚的使用数量，实现多按键的检测。以8x8矩阵按键为例，其基本原理如下：

1. 硬件连接：矩阵按键通常由行和列组成，例如8行8列共64个按键。每一行和每一列分别连接到微控制器的I/O引脚。
  
2. 扫描方法：
行扫描：将某一行置为高电平（推挽输出模式），其余行置为低电平。
列检测：读取每一列的状态（高阻输入+下拉模式）。如果某一列检测到高电平，说明该列与当前行的交叉点有按键按下。
循环扫描：依次对每一行进行上述操作，完成整个矩阵的扫描。

3. 状态判断：
消抖处理：按键在按下和释放时可能会产生抖动，需要通过软件消抖算法来消除抖动影响。
时基确定：以10ms为扫描间隔，记录按键按下的时长。
状态分类：根据按下的时长，将按键状态分为“未按下”、“消抖”、“单击”和“长按”等。

按键状态判断的实现

1. 时基与扫描：
以10ms为时基，每隔10ms进行一次按键扫描。
记录每个按键按下的时长，通过判断时长来区分不同的按键状态。

2. 状态分类：
单击：按键按下到松开的时长在2秒内。
长按：按键按下超过2秒。

实例代码展示

以下是一个简化的按键扫描与状态判断的代码示例：

c
include 
include 
include 
define ROWS 8
define COLS 8
define DEBOUNCETIME 20 // 消抖时间20ms
define LONGPRESSTIME 2000 // 长按时间2000ms
uint8t keymatrix[ROWS][COLS] = {0}; // 按键矩阵状态
uint16t keypresstime[ROWS][COLS] = {0}; // 按键按下时长
void scankeys() {
    static uint16t debouncecounter[ROWS][COLS] = {0};
    for (uint8t row = 0; row < ROWS; row++) {
        // 设置当前行为高电平
        setrowhigh(row);
        for (uint8t col = 0; col < COLS; col++) {
            // 读取列状态
            bool keystate = readcol(col);
            if (keystate) {
                if (debouncecounter[row][col] < DEBOUNCETIME) {
                    debouncecounter[row][col]++;
                } else {
                    keypresstime[row][col]++;
                }
            } else {
                if (debouncecounter[row][col] > 0) {
                    debouncecounter[row][col]--;
                } else {
                    if (keypresstime[row][col] > 0) {
                        if (keypresstime[row][col] < LONGPRESSTIME) {
                            printf("Key [%d][%d] Press!\n", row, col);
                        } else {
                            printf("Key [%d][%d] Long Press!\n", row, col);
                        }
                        keypresstime[row][col] = 0;
                    }
                }
            }
        }
        // 恢复当前行为低电平
        setrowlow(row);
    }
}
int main() {
    while (1) {
        scankeys();
        delayms(10); // 10ms时基
    }
    return 0;
}
复制代码

总结

通过上述方法，可以实现对8x8矩阵按键的扫描与状态判断。关键在于合理设置时基、消抖处理以及按键状态的分类。这种方法同样适用于其他规模的矩阵按键，只需调整行和列的数量即可。在实际应用中，还需根据具体硬件和需求进行优化和调整。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

阿珍爱***

https://www.stcaimcu.com/thread-19608-1-1.html
大佬，如果是我这种矩阵按键，我应该修改哪些部分的代码

mfsl***

四*** 发表于 2025-4-27 23:12
2025-04-29：
推出支持自定义行列引脚模式的矩阵按键扫描函数，真正实现任意AxB行列式矩阵按键扫描
欢 ...

你好，请问附件 4-Key(AxB) 支持 单键短按长按，组合键最多支持3键最长5秒 的功能吗？我用的原理如图


另代码中行是下拉的，跟注释不一样

/**
* @name GPIO_Key_Init
* @brief 矩阵按键GPIO口初始化
* @version 版本：v1.0
* @date 日期：2025-04-22
* @author 作者：四汐
* @note 注释：行设置为上拉，列设置为下拉。行置1时，读列
*/
void GPIO_Key_Init(void)
{
    // P2 列 ABCDEFGH 推挽输出
    P2M0 = 0xff; P2M1 = 0x00;
    // P2PU = 0xff;
    P2PD = 0xff;

    // P0 行 12345678 高阻输入 下拉
    P0M0 = 0x00; P0M1 = 0xff;
    P0PD = 0xff;
}
我移植试了下，好像不能组合键

四***

mfsl*** 发表于 2025-9-25 15:23
你好，请问附件 4-Key(AxB) 支持 单键短按长按，组合键最多支持3键最长5秒 的功能吗？我用的原理如图

你的程序无法下载。
这个注释应该是忘记改了。按照实际代码来。
行和列的定义其实不重要，重要是明白哪些是【读取】口，哪些是【扫描】口。
【读取】设置为高阻输入，配置成下拉，默认为低电平，即没有按下。
【扫描】设置为推挽输出，配置成下拉，按下按键时，两个下拉电阻相当于并联，影响不大；配置成上拉，按下按键时，上拉和下拉电阻相当于串联在电源两端，【读取】口的电平就是VCC的一半左右。我之前应该是做了测试，认为配置下拉更稳定。

矩阵按键的原理就是：
在一个时刻内，【扫描A】输出高电平，其余【扫描X】输出低电平，同时检测【读取1-Y】的电平，如果检测【读取1】是高电平，那么认为A1按下，再通过算法实现“消抖”、“单击”等。

你的串口数据，看起来像是【读取】口配置成上拉了，就会判断按键一直按着，然后判断成“长按”了。

mfsl***

四*** 发表于 2025-9-26 10:12
你的程序无法下载。
这个注释应该是忘记改了。按照实际代码来。
行和列的定义其实不重要，重要是明白哪些 ...

昨天打印错误是因为一个口配置错了，更改后可以单键短按和长按了。

用你的软硬件支持最大3个键组合键最长5秒的功能吗？