基于STM32控制的矩阵键盘的仿真设计

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1、淮南师范学院电气信息工程学院12级电技专业电子线路CAD课程设计成绩课程论文题目：基于STM32控制的矩阵键盘的仿真设计课程名称：ARM嵌入式系统学生姓名：张宇学生学号：1314030140系别：电子工程学院专业：通信工程年级：2013级指导教师：权循忠电子工程学院制2015年10月目录1摘要12关键字13引言14STM32控制的矩阵键盘系统方案计制定14.1系统总体设计方案14.2总体设计框图14.3矩阵键盘简介25矩阵键盘设计原理分析25.1STM32复位和时钟电路设计25.2矩阵键盘电路的设计25.3按键去抖动35.4按键显示电路36程序流程图47总体电路图58软件仿

2、真59总结610参考文献：611附录7第14页基于STM32控制的矩阵键盘的仿真设计学生：张宇指导老师：权循忠电子工程学院通信工程1摘要矩阵键盘又称行列键盘，它是用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4*4个。这种行列式键盘结构能有效地提高ARM嵌入式系统中I/O口的利用率。2关键字矩阵键盘行列键盘ARM嵌入式系统3引言随着人们生活水平的不断提升，ARM嵌入式无疑是人们追求的目标之一，它给人带来的方便也是不可否认的，要为现代人工作、科研、生活、提供更好更方便的设备就需要从ARM嵌入式技术入手，

3、一切向若数字化控制，智能化控制方向发展。用ARM嵌入式来控制的数码管显示按键也在广泛应用，其控制系统具有极大意义。展望未来，急速的响应速度将成为个性的ARM嵌入式发展的趋势，越来越多的ARM嵌入式正如雨后春笋般涌现。4STM32控制的矩阵键盘系统方案计制定4.1系统总体设计方案该智能键盘电路由ARM最小系统，矩阵键盘电路和显示电路组成，在常规的4*4矩阵键盘的基础上，通过改进实现了用4个IO口完成4*4矩阵键盘。4.2总体设计框图本电路主要由3大部分电路组成：矩阵键盘电路、ARM最小系统电路、按键显示电路。其中ATM最小系统主要由复位电路和时钟电路组成。电路复位后数码管显示

4、字符“—”表示没有按键，显示电路由STM32的PD0—PD7来控制数码管显示是哪个按键按下。总体设计方框图，如图1所示。第14页图1总体设计方框图4.3矩阵键盘简介矩阵键盘又称行列键盘，它是用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4*4个。这种行列式键盘结构能有效地提高ARM嵌入式系统中I/O口的利用率。5矩阵键盘设计原理分析5.1STM32复位和时钟电路设计此电路主要是复位电路和时钟电路两部分，其中复位电路采用按键手动复位和上电自动复位组合，电路如图2（右）所示：其中14脚为STM32的复位端

5、。时钟电路如图2（左）所示：晶振采用的是8MHz和32.786KHz，8MKz分别接STM32的12脚和13脚，32.786KHz分别接STM32的8脚和9脚。图2STM复位和时钟电路设计5.2矩阵键盘电路的设计该电路的四个端子分别接STM32的PB12—PB15，电路如图3所示。第14页图3矩阵键盘电路该矩阵键盘电路扫描方法如下：（1）PB15，PB14，PB13，PB12设置为输入并内部上拉。程序读取这四个IO口引脚电平，如果某个IO为低电平，则该列中相应IO口对应行处的按键按下。（2）PB15输出低电平，PB14，PB13，PB12设置为输入并内部上拉。程序读取PB1

6、4，PB13，PB12这三个IO口的引脚电平。如果某个IO为低电平，则是第一列中相应IO口对应行处的按键按下。（3）PB14输出低电平，PB15，PB13，PB12设置为输入并内部上拉。程序读取PB15，PB13，PB12这三个IO口的引脚电平。如果某个IO为低电平，则是第二列中相应IO口对应行处的按键按下。（4）PB13输出低电平，PB15，PB14，PB12设置为输入并内部上拉。程序读取PB15，PB14，PB12这三个IO口的引脚电平。如果某个IO为低电平，则是第三列中相应IO口对应行处的按键按下。（5）PB12输出低电平，PB15，PB14，PB13设置为输入并内部

7、上拉。程序读取PB15，PB14，PB13这三个IO口的引脚电平。如果某个IO为低电平，则是第四列中相应IO口对应行处的按键按下。5.3按键去抖动每隔10ms扫描键盘一次，当扫描某个按键按下时，则开始计数，当连续4次扫描（也就是40ms）都是这个按键按下时，说明按键有效。如果不到四次计数，就采集不到该按键按下，则说明该按键无效。5.4按键显示电路本设计采用STM32的IO口PD0—PD7来控制数码管来实时显示按键状态。当按键有按下时，数码管将显示对应的按键编号“0—F”，对应表示的按键是“SW1—SW16”。按键显