引言
在众多单片机应用系统中,用户输入功能至关重要。4x4 矩阵键盘因其布局紧凑、按键数量适中,能有效节省 I/O 口资源,成为常用的输入设备。STC89C52 作为一款经典的 8 位单片机,以其丰富的外设资源和简易的开发流程,为矩阵键盘的应用提供了良好平台。同时,LCD1602 作为常见的字符型液晶显示屏,能够直观地呈现信息。本文将详细阐述如何基于 STC89C52 单片机,实现 4x4 矩阵键盘对应键值的显示测试,并借助 Proteus 软件进行电路仿真,以验证设计的可行性。
硬件设计
STC89C52 单片机最小系统
STC89C52 单片机最小系统是整个项目的核心基础。它由单片机芯片、晶振电路和复位电路组成。晶振电路通常选用 11.0592MHz 的晶振,搭配两个约 30pF 的电容,为单片机提供稳定且精准的时钟信号,确保其正常运行。复位电路则由一个按键、一个 10uF 的电容和一个 10kΩ 的电阻构成,保障单片机在上电瞬间或工作异常时,能够可靠地复位,恢复初始状态。
4x4 矩阵键盘模块
4x4 矩阵键盘由 16 个按键组成,按 4 行 4 列的矩阵形式排列。为实现对按键的有效控制与识别,需将行线和列线分别连接到单片机的 I/O 口。在本设计中,可将单片机的 P3口低 4 位(P3.0 – P3.3)连接到矩阵键盘的行线,P3口高 4 位(P3.4 – P3.7)连接到列线。通过这种连接方式,利用扫描算法,可精准确定用户按下的是哪个按键。例如,先使所有行线为低电平,依次检测列线电平,若某列线为低电平,则可判断该列与低电平行线交叉处的按键被按下。