独立按键模块位置示意图
硬件连接原理:
图1.2独立按键原理图
把对应的端口赋值高电平,即“1”,按键按下,端口被拉低至低电平,即“0”,通过检测该端口的电平即可判断按键是否按下。
去抖分析:
按键是机械器件,按下或者松开时有固定的机械抖动,抖动图如下:
图1.3按键抖动示意图
上图看出按键按下和松开的瞬间出现机械抖动,这个抖动时间虽然很短,一般10~15ms,不同按键抖动不同,但对应单片机来说,很轻松就能检测到,单片机是uS 级别。
但这个结果并不是我们需要的,实际上只进行一次按键操作,但有可能执行了多次按键结果,这就是抖动造成的,所以大多数产品实际使用中都使用了按键去抖功能。
按键去抖分为硬件去抖和软件去抖,硬件去抖最简单的就是按键2端并联电容,容量根据实验而定。软件去抖使用方便不增加硬件成本,容易调试,所以现在大都使用软件去抖。
软件去抖原理:
1、检测到按键按下后进行10~15ms 延时,用于跳过这个抖动区域;
2、延时后再检测按键状态,如果没有按下表明是抖动或者干扰造成,如果仍旧按下,可以
认为是真正的按下。并进行对应的操作。
3、同样按键释放后也要进行去抖延时,延时后检测按键是否真正松开。
程序样例中没有使用按键释放去抖程序,用户可以自行添加。
多数时候按键需要在释放时才起作用,像电脑鼠标一样,这个时候需要检测按键是否释放,如果没有释放则一直等待。
独立按键控制LED
程序如下图:
/*-----------------------------------------------
名称:独立按键控制led
内容:按一次按键,led点亮,再按一次熄灭,以此循环
------------------------------------------------*/
#include< reg52.h > //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义
sbit KEY=P1^1; //定义按键输入端口
sbit LED=P1^2; //定义led输出端口
void DelayUs2x(unsigned char t);//函数声明
void DelayMs(unsigned char t);
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
void main (void)
{
KEY=1; //按键输入端口电平置高
while (1) //主循环
{
if(!KEY) //如果检测到低电平,说明按键按下
{
DelayMs(10); //延时去抖,一般10-20ms
if(!KEY) //再次确认按键是否按下,没有按下则退出
{
while(!KEY);//如果确认按下按键等待按键释放,没有释放则一直等待
{
LED=!LED;//释放则执行需要的程序
}
}
}
//主循环中添加其他需要一直工作的程序
}
}
/*------------------------------------------------
uS延时函数,含有输入参数 unsigned char t,无返回值
unsigned char 是定义无符号字符变量,其值的范围是
0~255 这里使用晶振12M,精确延时请使用汇编,大致延时
长度如下 T=tx2+5 uS
------------------------------------------------*/
void DelayUs2x(unsigned char t)
{
while(--t);
}
/*------------------------------------------------
mS延时函数,含有输入参数 unsigned char t,无返回值
unsigned char 是定义无符号字符变量,其值的范围是
0~255 这里使用晶振12M,精确延时请使用汇编
------------------------------------------------*/
void DelayMs(unsigned char t)
{
while(t--)
{ //大致延时1mS
DelayUs2x(245);
DelayUs2x(245);
}
}
图1.4独立按键程序
接线方式:
实验现象:按一次按键,led点亮,再按一次熄灭,以此循环。
图2.1矩阵键盘模块示意图
矩阵键盘反转扫描:
图2.2矩阵键盘硬件原理图
通过八个IO口控制16个按键,节省IO口。
重点是弄清基本原理,结合键盘扫描程序代码分析、理解。
1.矩阵键盘逐行扫描(逐行扫描思路简单,但程序较长)
2.矩阵键盘反转扫描(反转扫描程序简短,思路巧妙)
本节着重讲矩阵键盘的反转扫描,逐行扫描将在外部中断部分
程序如下:
/*-----------------------------------------------
名称:矩阵键盘反转扫描
------------------------------------------------*/
#include< reg52.h > //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义
#define KeyPort P3
sbit dula=P2^1;
sbit wela=P2^0;
unsigned char code DuanMa[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71};
void DelayUs2x(unsigned char t);//us级延时函数声明
void DelayMs(unsigned char t); //ms级延时
unsigned char KeyScan(void);//键盘扫描
unsigned char KeyPro(void);
void display(unsigned char aa);
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
void main (void)
{
unsigned char num;
dula=1;
P1=0x00;
dula=0;
wela=1;
P1=0x00;
wela=0;
while (1) //主循环
{
num=KeyPro();
if(num!=0xff)
{
display(num);
}
}
}
void display(unsigned char aa)
{
dula=1;
P1=DuanMa[aa];
dula=0;
}
/*------------------------------------------------
按键扫描函数,返回扫描键值
------------------------------------------------*/
unsigned char KeyScan(void) //键盘扫描函数,使用行列反转扫描法
{
unsigned char cord_h,cord_l;//行列值中间变量
KeyPort=0x0f; //列线输出全为0
cord_h=KeyPort&0x0f; //读入行线值
if(cord_h!=0x0f) //先检测有无按键按下
{
DelayMs(10); //去抖
if((KeyPort&0x0f)!=0x0f)
{
cord_h=KeyPort&0x0f; //读入行线值
KeyPort=cord_h|0xf0; //输出当前列线值
cord_l=KeyPort&0xf0; //读入列线值
while((KeyPort&0xf0)!=0xf0);//等待松开并输出
return(cord_h+cord_l);//键盘最后组合码值
}
}return(0xff); //返回该值
}
/*------------------------------------------------
按键值处理函数,返回扫键值
------------------------------------------------*/
unsigned char KeyPro(void)
{
switch(KeyScan())
{
case 0x7e:return 0;break;//0 按下相应的键显示相对应的码值
case 0x7d:return 1;break;//1
case 0x7b:return 2;break;//2
case 0x77:return 3;break;//3
case 0xbe:return 4;break;//4
case 0xbd:return 5;break;//5
case 0xbb:return 6;break;//6
case 0xb7:return 7;break;//7
case 0xde:return 8;break;//8
case 0xdd:return 9;break;//9
case 0xdb:return 10;break;//a
case 0xd7:return 11;break;//b
case 0xee:return 12;break;//c
case 0xed:return 13;break;//d
case 0xeb:return 14;break;//e
case 0xe7:return 15;break;//f
default:return 0xff;break;
}
}
/*------------------------------------------------
uS延时函数,含有输入参数 unsigned char t,无返回值
unsigned char 是定义无符号字符变量,其值的范围是
0~255 这里使用晶振12M,精确延时请使用汇编,大致延时
长度如下 T=tx2+5 uS
------------------------------------------------*/
void DelayUs2x(unsigned char t)
{
while(--t);
}
/*------------------------------------------------
mS延时函数,含有输入参数 unsigned char t,无返回值
unsigned char 是定义无符号字符变量,其值的范围是
0~255 这里使用晶振12M,精确延时请使用汇编
------------------------------------------------*/
void DelayMs(unsigned char t)
{
while(t--)
{
//大致延时1mS
DelayUs2x(245);
DelayUs2x(245);
}
}
矩阵键盘反转扫描程序
接线方式:
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