基于STM32L431设计矩阵键盘程序

矩阵键盘是一种常用的输入设备，它可以通过少量的 I/O 引脚实现多个按键的输入。在 STM32L431 上设计矩阵键盘程序的步骤如下：

1. 确定矩阵键盘的行和列数，例如 4 行 4 列的矩阵键盘。
2. 将矩阵键盘的行和列连接到 STM32L431 的 GPIO 引脚，并通过外部上拉电阻将输入引脚拉高。例如，将行连接到 PB0-PB3，列连接到 PA0-PA3。
3. 在代码中初始化 GPIO 引脚为输入模式，同时启用上拉电阻。
4. 通过扫描矩阵键盘的行和列，检测到按键按下并进行相应的处理。例如，可以通过扫描行，在每个行上设置为低电平，然后扫描列，检测到低电平的列即为按下的按键。在每次扫描完后，将行和列恢复为高电平。
5. 可以将按键处理函数放在一个循环中，不断扫描矩阵键盘并处理按键事件。

下面是一个简单的示例代码：

#include "stm32l4xx.h"

#define ROW_NUM 4
#define COL_NUM 4

GPIO_TypeDef* row_port[ROW_NUM] = {GPIOB, GPIOB, GPIOB, GPIOB};
uint16_t row_pin[ROW_NUM] = {GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_3};
GPIO_TypeDef* col_port[COL_NUM] = {GPIOA, GPIOA, GPIOA, GPIOA};
uint16_t col_pin[COL_NUM] = {GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_3};

void init_keyboard(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

    // 初始化行引脚为输入模式，启用上拉电阻
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    for (int i = 0; i < ROW_NUM; i++)
    {
        GPIO_InitStruct.Pin = row_pin[i];
        HAL_GPIO_Init(row_port[i], &GPIO_InitStruct);
    }

    // 初始化列引脚为输出模式，初始为高电平
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    for (int i = 0; i < COL_NUM; i++)
    {
        GPIO_InitStruct.Pin = col_pin[i];
        HAL_GPIO_Init(col_port[i], &GPIO_InitStruct);
        HAL_GPIO_WritePin(col_port[i], col_pin[i], GPIO_PIN_SET);
    }
}

void scan_keyboard(void)
{
    uint8_t row_state[ROW_NUM] = {0};
    uint8_t col_state[COL_NUM] = {0};

    // 扫描行
    for (int i = 0; i < ROW_NUM; i++)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(row_port[i], row_pin[i], GPIO_PIN_RESET);
        for (int j = 0; j < COL_NUM; j++)
        {
            if (HAL_GPIO_ReadPin(col_port[j], col_pin[j]) == GPIO_PIN_RESET)
            {
                row_state[i] = 1;
                col_state[j] = 1;
            }
        }
        HAL_GPIO_WritePin(row_port[i], row_pin[i], GPIO_PIN_SET);
    }

    // 处理按键事件
    for (int i = 0; i < ROW_NUM; i++)
    {
        if (row_state[i] == 1)
        {
            // 处理行按键事件
        }
    }
    for (int i = 0; i < COL_NUM; i++)
    {
        if (col_state[i] == 1)
        {
            // 处理列按键事件
        }
    }
}

int main(void)
{
    HAL_Init();
    init_keyboard();

    while (1)
    {
        scan_keyboard();
        HAL_Delay(10);
    }
}

这是一个简单的矩阵键盘程序示例，可以根据实际情况进行修改和优化。