stm32f103zet6 4×4矩阵键盘控制8个led灯点亮的代码

在STM32F103ZET6微控制器上实现4×4矩阵键盘控制8个LED灯点亮的代码，需要通过GPIO口进行矩阵键盘的扫描和LED的控制。以下是一个详细的实现方案。

核心结论

通过STM32F103ZET6的GPIO口实现4×4矩阵键盘的扫描，并根据按键状态控制8个LED灯的点亮。代码实现包括矩阵键盘的初始化、扫描逻辑、按键检测和LED控制。

🔌 矩阵键盘的初始化

• GPIO配置：首先，需要配置矩阵键盘的行和列引脚为输入和输出模式。行引脚配置为输出模式，列引脚配置为输入模式。这样可以逐行扫描矩阵键盘，检测按键状态。
• 上拉电阻：为了确保按键未按下时列引脚的电平为高，需要启用内部上拉电阻。

🔍 矩阵键盘的扫描逻辑

• 逐行扫描：通过逐行输出低电平，检测列引脚的电平变化来判断按键是否按下。例如，将第一行输出低电平，其他行输出高电平，然后检测列引脚的电平。如果某一列引脚为低电平，则表示该行该列的按键被按下。
• 按键去抖：由于机械按键存在抖动，需要在检测到按键按下后进行去抖处理，通常通过延时一段时间后再检测按键状态。

🔔 按键检测

• 按键识别：通过扫描矩阵键盘，识别出具体的按键。每个按键对应一个唯一的行列组合，可以根据行列组合确定按键编号。
• 按键状态处理：检测到按键按下后，记录按键状态，并根据按键编号执行相应的LED控制逻辑。

💡 LED控制

• LED初始化：配置LED对应的GPIO口为输出模式，初始状态下所有LED灯熄灭。
• LED点亮逻辑：根据按键编号，控制相应的LED灯点亮。例如，按键1控制第一个LED灯点亮，按键2控制前两个LED灯点亮，依此类推。

🛠️ 代码实现

以下是一个简化的代码框架，展示了如何在STM32F103ZET6上实现4×4矩阵键盘控制8个LED灯点亮的代码：

#include "stm32f10x.h"

#define ROW1_GPIO_Port GPIOA
#define ROW1_Pin GPIO_Pin_0
#define ROW2_GPIO_Port GPIOA
#define ROW2_Pin GPIO_Pin_1
#define ROW3_GPIO_Port GPIOA
#define ROW3_Pin GPIO_Pin_2
#define ROW4_GPIO_Port GPIOA
#define ROW4_Pin GPIO_Pin_3

#define COL1_GPIO_Port GPIOB
#define COL1_Pin GPIO_Pin_0
#define COL2_GPIO_Port GPIOB
#define COL2_Pin GPIO_Pin_1
#define COL3_GPIO_Port GPIOB
#define COL3_Pin GPIO_Pin_2
#define COL4_GPIO_Port GPIOB
#define COL4_Pin GPIO_Pin_3

#define LED1_GPIO_Port GPIOC
#define LED1_Pin GPIO_Pin_0
#define LED2_GPIO_Port GPIOC
#define LED2_Pin GPIO_Pin_1
#define LED3_GPIO_Port GPIOC
#define LED3_Pin GPIO_Pin_2
#define LED4_GPIO_Port GPIOC
#define LED4_Pin GPIO_Pin_3
#define LED5_GPIO_Port GPIOC
#define LED5_Pin GPIO_Pin_4
#define LED6_GPIO_Port GPIOC
#define LED6_Pin GPIO_Pin_5
#define LED7_GPIO_Port GPIOC
#define LED7_Pin GPIO_Pin_6
#define LED8_GPIO_Port GPIOC
#define LED8_Pin GPIO_Pin_7

void GPIO_Config(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);

    // 配置行引脚为输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ROW1_Pin | ROW2_Pin | ROW3_Pin | ROW4_Pin;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(ROW1_GPIO_Port, &GPIO_InitStructure);

    // 配置列引脚为输入模式，启用内部上拉电阻
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = COL1_Pin | COL2_Pin | COL3_Pin | COL4_Pin;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(COL1_GPIO_Port, &GPIO_InitStructure);

    // 配置LED引脚为输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin | LED4_Pin | LED5_Pin | LED6_Pin | LED7_Pin | LED8_Pin;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(LED1_GPIO_Port, &GPIO_InitStructure);
}

void Delay(uint32_t count) {
    for (; count != 0; count--);
}

uint8_t Scan_Keypad(void) {
    uint8_t key = 0;

    // 逐行扫描
    for (uint8_t row = 0; row < 4; row++) {
        // 设置当前行输出低电平
        switch (row) {
            case 0: GPIO_ResetBits(ROW1_GPIO_Port, ROW1_Pin); break;
            case 1: GPIO_ResetBits(ROW2_GPIO_Port, ROW2_Pin); break;
            case 2: GPIO_ResetBits(ROW3_GPIO_Port, ROW3_Pin); break;
            case 3: GPIO_ResetBits(ROW4_GPIO_Port, ROW4_Pin); break;
        }

        // 检测列引脚状态
        if (GPIO_ReadInputDataBit(COL1_GPIO_Port, COL1_Pin) == Bit_RESET) {
            key = row * 4 + 1;
        }
        if (GPIO_ReadInputDataBit(COL2_GPIO_Port, COL2_Pin) == Bit_RESET) {
            key = row * 4 + 2;
        }
        if (GPIO_ReadInputDataBit(COL3_GPIO_Port, COL3_Pin) == Bit_RESET) {
            key = row * 4 + 3;
        }
        if (GPIO_ReadInputDataBit(COL4_GPIO_Port, COL4_Pin) == Bit_RESET) {
            key = row * 4 + 4;
        }

        // 恢复当前行输出高电平
        switch (row) {
            case 0: GPIO_SetBits(ROW1_GPIO_Port, ROW1_Pin); break;
            case 1: GPIO_SetBits(ROW2_GPIO_Port, ROW2_Pin); break;
            case 2: GPIO_SetBits(ROW3_GPIO_Port, ROW3_Pin); break;
            case 3: GPIO_SetBits(ROW4_GPIO_Port, ROW4_Pin); break;
        }

        if (key != 0) {
            Delay(0xFFFF); // 去抖延时
            break;
        }
    }

    return key;
}

void Control_LED(uint8_t key) {
    // 根据按键编号控制LED灯点亮
    switch (key) {
        case 1: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin); break;
        case 2: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin); break;
        case 3: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin); break;
        case 4: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin | LED4_Pin); break;
        case 5: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin | LED4_Pin | LED5_Pin); break;
        case 6: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin | LED4_Pin | LED5_Pin | LED6_Pin); break;
        case 7: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin | LED4_Pin | LED5_Pin | LED6_Pin | LED7_Pin); break;
        case 8: GPIO_SetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin | LED4_Pin | LED5_Pin | LED6_Pin | LED7_Pin | LED8_Pin); break;
        default: GPIO_ResetBits(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin | LED2_Pin | LED3_Pin | LED4_Pin | LED5_Pin | LED6_Pin | LED7_Pin | LED8_Pin); break;
    }
}

int main(void) {
    GPIO_Config();

    while (1) {
        uint8_t key = Scan_Keypad();
        if (key != 0) {
            Control_LED(key);
        }
    }
}

📝 代码说明

• GPIO_Config：配置矩阵键盘和LED的GPIO口。
• Scan_Keypad：逐行扫描矩阵键盘，检测按键状态。
• Control_LED：根据按键编号控制相应的LED灯点亮。
• main：主循环中不断扫描按键并控制LED。

通过以上代码，可以实现STM32F103ZET6微控制器上4×4矩阵键盘控制8个LED灯点亮的功能。