【IRD-LPC1768-DEV】11键盘驱动

Angel_YY · 发表于 2019-3-17 20:05:47

IIC0总线上总计挂接着四个设备，前面介绍了三个，今天来驱动最后一个设备，矩阵键盘。

在原理图上可以看到，开发板底板上有一个5Pin接口，用来外接一个矩阵键盘，接口提供5V电源和地，IIC总线的SCL和SDA以及一个中断引脚，对应的IO为P2.12。

在外接键盘中使用了一个PCA9555D作为一个IO扩展器，可以通过IIC总线扩展出两组共16个IO口。其中IO00~IO05搭配IO10~IO15共计12个IO组成矩阵键盘，IO06驱动一个P沟道的MOSFET，型号为PMV65XP，来控制矩阵键盘的背光LED。另外三个IO口则单独控制三个LED指示灯。此外三个地址引脚全部接地。

查看键盘背面的芯片型号，确定为PCA9555D。

查看芯片手册，因为A0~A2全部接地，IIC地址为0x40。芯片总计有8个寄存器，0和1为端口的输入寄存器，2和3为输出寄存器，4和5为极性反转寄存器，6和7位配置寄存器。

配置寄存器主要是设置IO口的输入或者输出方向，设置为1则IO口为输入，设置为0则为输出，默认为1，即输入。

写输出寄存器和写配置寄存器都是可以连续写入两个端口数据的。

读取寄存器时序。
接下里分析一下矩阵键盘检测的原理。

键盘被设计为一个六行六列的矩阵，所有行通过IO口输出控制，可以输出1和0，列所在的IO被配置为输入，可以读取到1和0。
在键盘没有按键按下的空闲状态，所有的行被输出为0，输入因为有上拉电阻，一直为1。

当有按键按下时，行和列交叉点被联通，此时被按下按键的列因为交叉点连接到地上，所以此时列输入为0，其他没有按下的列输入为1，这样就可以判断备案下的按键是在那一列。

此时循环控制，每一次循环依次设置某一行输出低，其他行输出高，同时读取列数据，当有列数据读取到有0产生时，那么此时输出低的那一行就是按键所在的那一行。这样就可以获得按键所在的行。

整个键盘按键解码流程图如上图所示，在这个流程中，列信息只需要读取，行控制需要写入，在6*6矩阵中，最多写入7次寄存器数据就可以解码成功了。

解码出行列信息后，根据行列交叉点所对应的按键含义，就可以解析出是按下啦键盘上的哪一个键。接下来就可以编写代码了。

在此之前，正好下载了社区提供的开发板另一版本光盘版的资料，在其资料内发现有部分源码。

解压后，发现源码中提供了键盘解码的部分代码，这样就可以直接使用，不用自己编些解码文件了。

创建工程，并把键盘源码拷贝到工程中。

工程中添加keypad.h，并把bsp_keyboard.c中的部分用到的代码拷贝到主函数。

这些函数有的有些问题，比如Keypad_Map函数在解码的时候有些按键并没有解析，在这里进行了修改，实现了所有按键的解析。

程序下载到开发板，按键盘上的按键，会在LCD上显示按键的值，获取到这个键值后就可以根据应用具体实现各个功能了。

总结：开发板配的IIC接口矩阵键盘只用了5线连接，比并口键盘连线少了很多，只是按键解析会稍微麻烦一些。
键盘原理图：

IRD KeypadSchematics.pdf (134.52 KB, 下载次数: 7)

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