STM32CubeMX实现4X5矩阵按键（HAL库实现）

为了实现计算器键盘，需要使用4X5矩阵按键，因此，我在4X4矩阵键盘上重新设计了一个4X5矩阵按键。原理图如下：

原理描述：

4X5矩阵按键，可以设置4个引脚为输出，5个引脚为输入模式，4个引脚依次设置为低电平，5个引脚依次扫描读取电平变化，如果为低电平，则表示按键按下，这样就可以通过坐标算出按键的位置（二维矩阵坐标）。

设计的PCB板如下：

3D效果图如下：

实物图：

接线表如下：

矩阵按键

STM32

R5

PA15

上拉输入模式

R4

PB12

上拉输入模式

R3

PB13

上拉输入模式

R2

PB14

上拉输入模式

R1

PB15

上拉输入模式

C1

PA8

推挽输出模式

C2

PA9

推挽输出模式

C3

PA10

推挽输出模式

C4

PA11

推挽输出模式

-

PA2

USART2_TX

-

PA3

USART2_RX

功能：

        将按键的信息在串口2显示，和博客原理一致：

4X4矩阵按键实现，博客地址：

STM32CubeMX实现矩阵按键（HAL库实现）_使用hal库使用矩阵按键-CSDN博客

CubeMX配置过程如下：

注意：这里需要注意一下，如果用STM32F103C8T6最小系统USB供电，PA12口不能作为普通的输入输出口，因为该口与USB相接，导致电平混乱。

代码如下：

按键扫描：

/* USER CODE BEGIN 0 */
uint16_t keyScan(void)
{HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL1_Pin, GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL2_Pin|COL3_Pin|COL4_Pin, GPIO_PIN_SET);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 4\r\n", 8, 0XFFFF);return 20;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 4\r\n", 8, 0XFFFF);return 4;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 8\r\n", 8, 0XFFFF);return 8;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 12\r\n", 9, 0XFFFF);return 12;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 16\r\n", 9, 0XFFFF);return 16;}HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL2_Pin, GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL1_Pin|COL3_Pin|COL4_Pin, GPIO_PIN_SET);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 4\r\n", 8, 0XFFFF);return 19;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 3\r\n", 9, 0XFFFF);return 3;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 7\r\n", 9, 0XFFFF);return 7;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 11\r\n", 9, 0XFFFF);return 11;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 15\r\n", 9, 0XFFFF);return 15;}HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL3_Pin, GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL1_Pin|COL2_Pin|COL4_Pin, GPIO_PIN_SET);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 4\r\n", 8, 0XFFFF);return 18;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 2\r\n", 9, 0XFFFF);return 2;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 6\r\n", 9, 0XFFFF);return 6;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 10\r\n", 9, 0XFFFF);return 10;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 14\r\n", 9, 0XFFFF);return 14;}HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL4_Pin, GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL1_Pin|COL2_Pin|COL3_Pin, GPIO_PIN_SET);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, ROW5_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 4\r\n", 8, 0XFFFF);return 17;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW4_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 1\r\n", 9, 0XFFFF);return 1;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW3_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 5\r\n", 9, 0XFFFF);return 5;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW2_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 9\r\n", 9, 0XFFFF);return 9;}if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_Delay(20);if(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin)){HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);}while(GPIO_PIN_RESET == HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, ROW1_Pin));//HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t *)"key: 13\r\n", 9, 0XFFFF);return 13;}return 0;
}
/* USER CODE END 0 */

主函数：

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 */uint16_t keyValue = 0;		//	按键返回的键值uint8_t str[10] = "";/* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART2_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, COL1_Pin|COL2_Pin|COL3_Pin|COL4_Pin, GPIO_PIN_SET);	//	初始化高电平/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */if((keyValue = keyScan()) !=0 ){sprintf((char*)str,"key: %d\r\n",keyValue);HAL_UART_Transmit(&huart2, str, strlen((char*)str), 0XFFFF);}}/* USER CODE END 3 */
}

实现效果，如下：

代码并不是很复杂。

代码如下：

STM32CubeMX实现4X5矩阵按键（HAL库实现）资源-CSDN文库

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