Programming AVR Microcontroller

Programming AVR Microcontroller

►AVR Assembly Programming for 4x4 Keypad Matrix

CODE:

.include "8515def.inc"

.equ col1 = PINA0
.equ col2 = PINA1
.equ col3 = PINA2
.equ col4 = PINA3

.def keyval = r16
.def temp = r17
.def flags = r18

.equ keyport = PORTA
.equ pressed = 0

key_init:
        ldi keyval,$F0          ;Make Cols as i/p
        out DDRA, keyval        ;and Rows as o/p
        ldi keyval,$0F          ;Enable pullups
        out keyport, keyval     ;on columns
        ret

get_key:
        ldi keyval,$0           ;Scanning Row1
        ldi temp,$7F            ;Make Row1 low
        out keyport,temp        ;Send to keyport
        rcall read_col          ;Read Columns

        sbrc flags,pressed      ;If key pressed
        rjmp done               ;Exit the routine

        ldi keyval,$4           ;Scanning Row2
        ldi temp,$BF            ;Make Row2 Low
        out keyport,temp        ;Send to keyport
        rcall read_col          ;Read Columns

        sbrc flags,pressed      ;If key pressed
        rjmp done               ;Exit from routine

        ldi keyval,$8           ;Scanning Row3
        ldi temp,$DF            ;Make Row3 Low
        out keyport,temp        ;Send to keyport
        rcall read_col          ;Read columns

        sbrc flags,pressed      ;If key pressed
        rjmp done               ;Exit the routine

        ldi keyval,$C           ;Scanning Row4
        ldi temp,$EF            ;Make Row4 Low
        out keyport,temp        ;send to keyport
        rcall read_col          ;Read columns

done:
        ret

read_col:
        cbr flags, (1<<pressed) ;Clear status flag

        sbic PINA, col1         ;Check COL1
        rjmp nextcol            ;Go to COL2 if not low

hold:
        sbis PINA, col1         ;Wait for key release
        rjmp hold
        sbr flags, (1<<pressed) ;Set status flag
        ret                     ;key 1 pressed
nextcol:
        sbic PINA,col2          ;Check COL2
        rjmp nextcol1           ;Goto COL3 if not low

hold1:
        sbis PINA, col2         ;Wait for key release
        rjmp hold1
        inc keyval              ;Key 2 pressed
        sbr flags,(1<<pressed)  ;Set status flag
        ret
nextcol1:
        sbic PINA,col3          ;Check COL3
        rjmp nextcol2           ;Goto COL4 if no pressed

hold2:
        sbis PINA, col3         ;Wait for key release
        rjmp hold2
        inc keyval              ;Key 3 pressed
        inc keyval
        sbr flags, (1<<pressed) ;Set status flag
        ret
nextcol2:
        sbic PINA,col4          ;Check COL4
        rjmp exit               ;Exit if not low

hold3:
        sbis PINA, col4         ;Wait for key release
        rjmp hold3
        inc keyval              ;Key 4 Pressed
        inc keyval
        inc keyval
        sbr flags, (1<<pressed) ;Set status flag
        ret
exit:
        clr keyval              ;reset keyval
        cbr flags, (1<<pressed) ;No Key Pressed
        ret
       

►Programming AVR in C for 4x4 Keypad Matrix

CODE:

#include <avr/io.h>             // Include file for AVR
#define keyport PORTA           //Keypad Port
#define keyportddr DDRA         //Data Direction Register
#define keyportpin PINA         //Keypad Port Pins

#define col1 PA0                //Column1 PortA.0
#define col2 PA1                //Column2 PortA.1
#define col3 PA2                //Column3 PortA.2
#define col4 PA3                //Column4 PortA.3

#define TRUE 1
#define FALSE 0

unsigned char keyval;   //A variable

/*
+---------------------------------------+
| Prototype: void key_init(void);       |
| Return Type: void                     |
| Arguments: None                       |
| Description: Initialize ports and     |
|              Keypad.                  |
+---------------------------------------+
*/
void key_init(){
        keyportddr = 0xF0;
        keyport = 0x0F;
}

/*
+-----------------------------------------------+
| Prototype: unsigned char get_key(void);       |
| Return Type: unsigned char                    |
| Arguments: None                               |
| Description: To read key from the keypad      |
+-----------------------------------------------+
*/
unsigned char get_key(){
        unsigned char i,key=1;
        for(i=0;i<4;i++){               //Loop for 4 rows
                keyport &=~(0x80>>i);   //Make rows low one by one
                        if(!(keyportpin & (1<<col1))){
                         //check COL1
                                while(!(keyportpin & (1<<col1)));
                                //wait for release
                                return key;
                                //return pressed key value
                        }
                        if(!(keyportpin & (1<<col2))){
                         //Check COL2
                                key += 1;
                                //Second key pressed
                                while(!(keyportpin & (1<<col2)));
                                //wait for release
                                return key;
                                //return key value
                        }
                        if(!(keyportpin & (1<<col3))){
                         //Check COL3
                                key += 2;
                                //Third key pressed
                                while(!(keyportpin & (1<<col3)));
                                //Wait for release
                                return key;
                                //Return value
                        }
                        if(!(keyportpin & (1<<col4))){
                         //check COL4
                                key += 3;
                                //Fourth key pressed
                                while(!(keyportpin & (1<<col4)));
                                //Wait for release
                                return key;
                                //Return key value
                        }
                key +=4;        //Next row
                keyport |= 0x80>>i;
                //make read row high again
        }
        return FALSE;   //return false if no key pressed
}
 

Using these keypad routines is really simple.. here is a simple example that shows how to convert the key numbers to displayable ascii characters.

CODE:

unsigned char translate(unsigned char keyval)
{
        if(keyval<10)
                return keyval+'0';
        else if(keyval>=10 && keyval < 16)
                return keyval - 10 + 'A';
        else
                return '?';
}

/* usage */
ascii_key = translate(get_key());
/*
 * ascii_key will have the ascii equivalent of key pressed on the keypad
 * i.e. 0, 1, 2, 3, 4,...., A, B, C, D, E, F
 */
 

However the above function is just an example of how to use get_key function, you can define any translate function as per your requirement.


The next section of the tutorial will cover the programming of 8051. The usage example will apply to 8051 too.