github上4个IO扫12键方法，可测任意组合键，不懂示意图附猜想

fish47

项目说明
This is a small example to show how to decode a
12-button matrix using only 4 I/O pins of a microcontroller.
One key consists of a switch and a diode.
All combination of simultaneously pressed keys can be decoded.

项目地址
https://github.com/vogelchr/avr-matrix

电路+扫描方法
二楼有相关代码


请不要看我的下面猜想电路图，以免先入为主，如果你能想出示意图具体所指电路，请分享，谢谢。

我的猜想图


但貌似这是不能检测任意组合键，留意下图


假如同时按下的键是 红+黑，在第二轮扫描，由于粉红色通路，会出现误判，效果就像把 蓝 键也按下一样。

还有，我感觉上面的源码第71行，应该是

1. c >>= （KBD_P0-1);

复制代码

不知道是不他写错。

hefq

1. #ifndef _MATRIX2_H_
   
2. #define _MATRIX2_H_
   
3. #include <stdint.h>
   
4. /* see drawing in matrix2.c */
   
5. /* bits set in return of matrix2_scan for   the indicated buttons */
   
6. #define MATRIX2_A   0x2000
   
7. #define MATRIX2_B   0x4000
   
8. #define MATRIX2_C   0x8000
   
9. #define MATRIX2_D   0x0100
   
10. #define MATRIX2_E   0x0400
    
11. #define MATRIX2_F   0x0800
    
12. #define MATRIX2_G   0x0010
    
13. #define MATRIX2_H   0x0020
    
14. #define MATRIX2_I   0x0080
    
15. #define MATRIX2_J   0x0001
    
16. #define MATRIX2_K   0x0002
    
17. #define MATRIX2_L   0x0004
    
18. uint16_t
    
19. extern matrix2_scan(void);
    
20. #endif
    

复制代码

1. #include "matrix2.h"
   
2. #include <avr/io.h>
   
3. #define KBD_PORT    PORTC
   
4. #define KBD_PIN     PINC
   
5. #define KBD_DDR     DDRC
   
6. #define KBD_P0      1
   
7. #define KBD_MASK    (_BV(KBD_P0)|_BV(KBD_P0+1)|_BV(KBD_P0+2)|_BV(KBD_P0+3))
   
8. /* This function is scanning a key matrix connected to four IO ports
   
9. * in the following way:
   
10. *
    
11. *           +------------------------------------+
    
12. *           | +-------------------------+        |
    
13. *           | | +--------------+        |        |
    
14. *           | | | +---+        |        |        |
    
15. *           | | | |   |        |a       |b       |c
    
16. *   (P0)----|-|-|-+---|--------X--------X--------X
    
17. *           | | |     |d       |        |e       |f
    
18. *   (P1)----|-|-+-----X--------|--------X--------X
    
19. *           | |       |g       |h       |        |i
    
20. *   (P2)----|-+-------X--------X--------|--------X
    
21. *           |         |j       |k       |l         
    
22. *   (P3)----+---------X--------X--------X
    
23. *
    
24. *   The keys are marked by X, they consist of a push
    
25. *   button and a diode,e.g.:
    
26. *
    
27. *         (b)
    
28. *          |                           _|_
    
29. *    (a)---X--- is equivalent to (a)---o o--|<|--(b)
    
30. *          |
    
31. *
    
32. *   The port bits have to be consecutive, starting at
    
33. *   the bit number KBD_P0, the port has to be adjusted
    
34. *   in the defines above, e.g. for port C1..C4 define
    
35. *   KBD_PIN to be PINC, KBD_DDR to be DDRC, KBD_PORT to
    
36. *   be KBD_PORTC and KBD_P0 to be 1.
    
37. *
    
38. *   The return value of this function will be a 16bit word
    
39. *   with 12 bits corresponding to the indicated key
    
40. *   locations, 4 bits are constantly 0:
    
41. *
    
42. *
    
43. */
    
44. uint16_t
    
45. matrix2_scan(void){
    
46.         uint16_t ret=0;
    
47.         uint8_t bit=_BV(KBD_P0);
    
48.         uint8_t c;
    
49.         do {
    
50.                 ret <<= 4;
    
51.                 KBD_PORT = ((KBD_PORT |  KBD_MASK  ) & (~bit));
    
52.                 KBD_DDR  = ((KBD_DDR  & (~KBD_MASK)) |   bit );
    
53.                 /* the internal pullups are too weak for my
    
54.                    slow diodes, therefore I wait for an awfully
    
55.                    long time! Check on the 'scope' for yourself. */
    
56.                 c=0;
    
57.                 while(--c)
    
58.                         __asm__("nop;\n");
    
59.                 c = KBD_PIN; /* get input bits, 0 means key pressed */
    
60.                 c  |= bit;       /* mask out current column */
    
61.                 c >>= KBD_P0;    /* shift bits to 0..3 */
    
62.                 c   = ~c & 0x0f; /* pressed buttons are 1 */
    
63.                 ret |= c;
    
64.                 if( bit == _BV(KBD_P0+3) )
    
65.                         break;
    
66.                 bit <<= 1;
    
67.         } while(1);
    
68.         return ret;
    
69. }

复制代码

1. #include <avr/io.h>
   
2. #include <avr/pgmspace.h>
   
3. #include "matrixtest.c"
   
4. /* put one single byte out onto the serial port */
   
5. static void
   
6. putserial(unsigned char c){
   
7.         /* wait for Uart DataRegister to become Empty (UDRE) */
   
8.         while(!(UCSR0A & _BV(UDRE0)));
   
9.         UDR0 = c;
   
10. }
    
11. /* convert 0..9,10..15 to '0'..'9','A'..'F' */
    
12. static unsigned char
    
13. nibble_to_char(unsigned char c){
    
14.         c &= 0x0f;
    
15.         if(c>=10)
    
16.                 c+= ('A'-'0'-10);
    
17.         return c+'0';
    
18. }
    
19. static void
    
20. putnibble(unsigned char c){
    
21.         putserial(nibble_to_char(c));
    
22. }
    
23. static void
    
24. puthexword(uint16_t v){
    
25.         putnibble((v>>12)&0x0f);
    
26.         putnibble((v>> 8)&0x0f);
    
27.         putnibble((v>> 4)&0x0f);
    
28.         putnibble( v     &0x0f);
    
29. }
    
30. /* this wastes memory, but the M328 is completely   empty anyway... */
    
31. struct keynames {
    
32.         uint16_t v;
    
33.         char name;
    
34. } keynames[]={
    
35.         { MATRIX2_A, 'A' },
    
36.         { MATRIX2_B, 'B' },
    
37.         { MATRIX2_C, 'C' },
    
38.         { MATRIX2_D, 'D' },
    
39.         { MATRIX2_E, 'E' },
    
40.         { MATRIX2_F, 'F' },
    
41.         { MATRIX2_G, 'G' },
    
42.         { MATRIX2_H, 'H' },
    
43.         { MATRIX2_I, 'I' },
    
44.         { MATRIX2_J, 'J' },
    
45.         { MATRIX2_K, 'K' },
    
46.         { MATRIX2_L, 'L' }
    
47. };
    
48. int
    
49. main(void){
    
50.         uint16_t ctr;
    
51.         uint16_t oldkeys,newkeys;
    
52.         int i;        UBRR0 = 103; /* 9k6 bps @ 16 MHz */
    
53.         UCSR0B = _BV(RXEN0)|_BV(TXEN0);
    
54.         UCSR0C = _BV(UCSZ01)|_BV(UCSZ00);
    
55.         for(;;){
    
56.                 newkeys = matrix2_scan();
    
57.                 if(newkeys != oldkeys){
    
58.                         ctr=255;
    
59.                 }
    
60.                 oldkeys = newkeys;
    
61.                 if(ctr)
    
62.                         ctr--;
    
63.                 if(ctr==1){
    
64.                         putserial('\r');
    
65.                         putserial('\n');
    
66.                         puthexword(newkeys);
    
67.                         putserial(' ');
    
68.                         for(i=0;i<12;i++){
    
69.                                 if(newkeys & keynames[i].v)
    
70.                                         putserial(keynames[i].name);
    
71.                                 else
    
72.                                         putserial('-');
    
73.                                 putserial(' ');
    
74.                         }
    
75.                 }
    
76.         }
    
77. }
    

复制代码

1. This is a small example to show how to decode a
   
2. 12-button matrix using only 4 I/O pins of a microcontroller.
   
3. One key consists of a switch and a diode.
   
4. All combination of simultaneously pressed keys can be decoded.
   
5. The example compiles for an Arduino duemilanove, as is it's using
   
6. the signals marked as Analog 1..Analog 4 (PortC1..4).
   
7. Simple test shows the following output on ttyUSB0@9600 bps:
   
8. +------ output of the matrix_scan function
   
9. |
   
10. |   +-- "Human readable" key numbers
    
11. |   |
    
12. V   V
    
13. 
    
14. 2000 A - - - - - - - - - - -
    
15. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
16. 4000 - B - - - - - - - - - -
    
17. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
18. 8000 - - C - - - - - - - - -
    
19. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
20. 0100 - - - D - - - - - - - -
    
21. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
22. 0400 - - - - E - - - - - - -
    
23. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
24. 0800 - - - - - F - - - - - -
    
25. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
26. 0010 - - - - - - G - - - - -
    
27. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
28. 0020 - - - - - - - H - - - -
    
29. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
30. 0080 - - - - - - - - I - - -
    
31. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
32. 0001 - - - - - - - - - J - -
    
33. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
34. 0002 - - - - - - - - - - K -
    
35. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
36. 0004 - - - - - - - - - - - L
    
37. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
38. 0000 - - - - - - - - - - - -
    
39. 0010 - - - - - - G - - - - -   <-- two buttons
    
40. 0012 - - - - - - G - - - K -   <-- simultaneously
    

复制代码

帮你转载过来

yklstudent

楼主的按键接法不对 但是看源代码中的接法  又不是很清楚该具体怎么接 不过感觉楼主的应该是错的

surken

电路和代码都正确，但得注意电平高低，原文没有给出供电电压，这里需要注意单片机检测两个二极管的叠加压降必须为高电平才行，3.3V供电应该没问题，5V供电就危险了。

fish47

surken 发表于 2013-1-4 16:35
电路和代码都正确，但得注意电平高低，原文没有给出供电电压，这里需要注意单片机检测两个二极管的叠加压降 ...

附m8的电气特性



3.3v也不保证行得通，假设二极管压降为x，串1个二极管为低电平，串2个为高电平，那么就是：
x < 3.3*0.2
2x > 3.3*0.6

没有这样的二极管吧？

gt945

没有阅读代码，通过电路图推测，每次扫描12次的话可以做到任意组合

gt945

将一个口做输入，另三个依次给高电平。依次类推，四个口逐个做为输入