记录一个“诡异”的矩阵键盘问题
最近用船型开关做了一个矩阵键盘,电路图如下:简单的说就是 KEY_ROW1-3 轮流为 HIGH 然后通过读取 KEY_COL1 引脚的电平就能得到当前开关状态。编写的取得按键信息的代码如下:int GetPressed() {int result = 0; digitalWrite(KEY_ROW1, HIGH); digitalWrite(KEY_ROW2, LOW); digitalWrite(KEY_ROW3, LOW); // Upper lineresult =(digitalRead(KEY_COL1) << 3) + (digitalRead(KEY_COL2) << 2) + (digitalRead(KEY_COL3) << 1) + digitalRead(KEY_COL4); // Middle line digitalWrite(KEY_ROW1, LOW); digitalWrite(KEY_ROW2, HIGH); digitalWrite(KEY_ROW3, LOW); result =((digitalRead(KEY_COL1) << 3) + (digitalRead(KEY_COL2) << 2) + (digitalRead(KEY_COL3) << 1) + (digitalRead(KEY_COL4))) + result *10;// Buttom linedigitalWrite(KEY_ROW1,LOW); digitalWrite(KEY_ROW2, LOW); digitalWrite(KEY_ROW3, HIGH);result =(digitalRead(KEY_COL1) << 3) + (digitalRead(KEY_COL2) << 2) + (digitalRead(KEY_COL3) << 1) + (digitalRead(KEY_COL4) << 0) + result *10;return result;}调试中我惊奇的发现每次读取KEY_COL1的值竟然不同,示意如下:
即使我将digitalRead直接写成(GPIO.in>> KEY_COL1) & 0x1 也有同样的现象。于是针对这个问题做了如下实验:1. 直接在 FireBeetle上跑,不插入在矩阵键盘中,无现象;2. 将 x 定义为全局变量,同样现象;3. 试图关掉ESP32的编译优化功能,没有找到对应项目从1的结果判断这个问题和我的硬件是有关的,最终拿出了示波器,果真,上了之后能够看到如下波形(黄色是KEY_COL1,绿色是KEY_ROW1):可以看到当拉高之后接收端马上变高,但是拉低之后过了很久才会降低。于是怀疑的点就是读取太快,上一个拉高的影响还没有完全结束,导致了误判。
有了上面的猜想就编写一个代码,不断拉高ROW1和 ROW3 ,然后看看是否会出现这样的问题,结果显示:如果一个 ROW上有一个按键是闭合的,那么另外一个 ROW的读取很大概率产生误判。 digitalWrite(KEY_ROW1, HIGH);digitalWrite(KEY_ROW2,LOW); digitalWrite(KEY_ROW3,LOW); c1=(digitalRead(KEY_COL1) << 3) + (digitalRead(KEY_COL2) << 2) + (digitalRead(KEY_COL3) << 1) + digitalRead(KEY_COL4); digitalWrite(KEY_ROW1, LOW);digitalWrite(KEY_ROW2,LOW); digitalWrite(KEY_ROW3,HIGH); c2=(digitalRead(KEY_COL1) << 3) + (digitalRead(KEY_COL2) << 2) + (digitalRead(KEY_COL3) << 1) + digitalRead(KEY_COL4); if (c1==c2){Serial.print(c1);Serial.print("");Serial.println(c2);delay(1000);}
下面黄色是KEY_COL1Pin (读取)和KEY_ROW3(发送)的波形图(我的示波器只有两个通道),可以看到ROW1拉高的影响持续了到KEY_ROW3的发生,因此再次读取 KEY_COL1的结果是错误的。
找到了原因问题就好解决了,每次 digitalRead() 之后加一个一个delay 让它完成放电就能保证结果的正确性了。
有诗为证:
矩阵键盘惹人愁,现象诡异结果谬。I/O 若水不停歇,CPU更快似光流。
可以套个millis(),连消抖都一起搞定
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