基于单片机的快速按键识别方法
摘要：在使用单片机实现的智能控制系统中，快速、可靠的按键识别控制非常关键，一定程度上决定了整个系统的高效运行。本文在分析传统的按键扫描或识别方法的基础上，对比各种方法的优缺点，重点讨论一种高效的按键识别方法，并给出该方法对应的程序设计思路，它可快速识别对按键的一次响应，解决多次冗余响应的缺陷。
关键词：单片机按键识别一次响应
中图分类号：tp368.12 文献标识码：a 文章编号：1007-9416(2012)08-0175-02
1、引言
在以单片机为核心控制的应用系统中，键盘按键能实现向单片机输入数据、传送命令等功能，是单片机应用系统中人工干预单片机的主要手段。而单片机对按键闭合与否的判断，主要是通过其引脚上的电压高低进行的。本文以51单片机为例说明，所述键盘按键的硬件电路设计也非常简单——轻触开关的一端接地，另一端连接单片机引脚，该引脚同时接10k上拉电阻[1]。很明显，单片机引脚呈现高电平表示按键开关断开；反之，引脚电压呈现低电平表示按键开关闭合。因此，对单片机的按键识别只要通过对其引脚电平的高低状态的检测，即可确认按键按下与否[2]。
众所周知，按键为机械弹性开关，加之按键按下或抬起瞬间均会
产生抖动现象，因此消除按键抖动也是整个系统的关键。为更突出本文的讨论重点，这里不再重点讨论按键去抖的方法。
2、传统按键识别方法
2.1 简单的按键识别
该按键识别方法虽然简单，但当按下按键的瞬间，却可能让系统多次循环处理同一按键事件，造成cpu资源的浪费。以下为该方法的程序设计思路，下述中的“按键确实按下”表示延迟10ms后，按键仍处于按下状态。
(1)初始化按键；
(2)if（按下按键）{
延迟10ms去抖；
if（按键确实按下）{事件处理，退出}
}else {未按按键，退出}
单片机程序可能是一个循环执行的过程，当按键按下闭合，程序进入按键事件，执行完该事件，若按键仍未被抬起，则程序循环又再一次进入同样的按键事件执行。事实上，如果采用12mhz外部晶振，单片机处理器执行一个指令通常只要2个机器周期的时间，也即4us。如此短暂的时间，当我们松开按键时，程序可能早已经循环执行很多次按键事件。因此该按键识别的程序思路并不合适。为了不重复执行同一个按键事件，可改进为如下所述的按键识别的方法：
(1)初始化按键；
(2)if（按下按键）{
延迟10ms去抖；
if（按键确实按下）{事件处理，等待按键释放，退出}
}else {未按按键，退出}
此方法虽然可识别按键释放，即实现每一次按键，系统只会调用一次按键处理事件。但若按键一直不释放，则程序只可在此原地踏步等待，浪费系统执行时间，cpu每个时钟周期均做无用功。解决方法是，在识别到第一次按键，并执行完按键事件后，将忽略后续的按键状态，从而实现对按键的一次响应，解决多次冗余响应的缺陷。
2.2 带标志的按键识别
为了解决多次冗余响应的缺陷，可设置按键按下与释放两种状态的标志，在程序执行过程中，检测标志位内容，识别按键的状态。根据该思路，可在初始化按键时，设置按键按下与否的标志位，并赋予“0”与“1”两种状态。标志状态为“0”表示按键无效，为“1”表示按键被按下。以下为带标志位的按键识别的程序设计思路[2]，这里假定标志位为key_mark，初始值为0。
(1)初始化按键；
(2)if（按下按键 && ！key_mark）{
延迟10ms去抖；
key_mark = 1；//将状态“1”赋予标志位。表示按键已按下
if（按键确实按下）{事件处理，退出}
}else if（未按按键）{
key_mark = 0，退出}
该方法可行有效，其中标志位key_mark起了至关重要的作用。只有当按键按下，key_mark=0，且延迟10ms去抖后，程序才会确认是否真的有按键被按下。此时马上对key_mark=1，使得下一次查询key_mark标志时，得知按键正处于按下状态。如此，不仅使得按键被按下时可被准确检测到，还可以在按键还没被抬起释放时，不重复响应同一个按键事件。由于此时标志位key_mark的值被赋值为“1”，因此if（按下按键 && ！key_mark）将不再成立，直到按键抬起，才重新赋值key_mark为“0”，实现了每一次按键，系统只会调用一次按键处理事件。
3、快速按键识别方法
对于程序员来说，实现同样功能的程序，简洁、高效对设计非常关键。本文讨论的快速按键识别方法，尝试使用单片机c语言中的逻辑运算方法，同样快速有效地解决了按键识别的程序设计问题。该方法在初始化设置后，只需要使用一句异或运算语句，两句赋值语句，即可快速进行按键识别。
下面给出该快速按键识别方法的思路。先初始化三个标志位：
key_now，key_old，key_change。其中，key_now表示当前读取到的按键电平；key_old表示之前一次读取到的按键电平；key_change 表示按键被按下后出现的变化情况，即当key_change=0，表示按键处于断开状态，key_change=1，表示按键处于闭合状态。这三个标志位的初始化值均为“1”。现在给出该方法的程序设计思路。
(1)初始化按键
(2)key_now = p1.[?内容]
浅谈单片机系统中的按键编程 本帖被一线工人设置为精华(2009-05-09) 对于一个由单片机为核心构成的系统而言。输入通道是相当重要的。可以看到几乎每一样基于单片机的产品都有人机交互的部分。如各种仪器设备上的各种按钮和开关，以及我们手机上的键盘，MP3上的按键等等。最常见的输入部分，莫非就是按键了。对于大多数初学者而言，编写一个好的按键程序是一件颇为头疼的事情。于是乎在网上乱搜一气，程序倒是找到了不少，但是看了半天依然是不明白。或者在某某论坛上面发帖“跪求XX按键程序，大虾帮忙……”如果你偶然间进了这个论坛，又偶然看到了这个帖子，而且恰好你对按键程序的写法也不是很清楚，那么我希望你能够静静的看完这个帖子。如果你觉得对你很有帮助，那么我希望你能够在以后的日子中能够坚持到这个论坛来，一起交流学习，分享自己学习过程中的喜悦或者一起探讨棘手的问题，这是我写这个帖子的最大的初衷了。OK，不能再说了，再说就变成水帖了。那么我们开始吧。 按键的种类很多。不过原理基本相似。下面我们以一种轻触开关为例讲解按键程序的写法。这种轻触开关大家不陌生吧^_^ 一般情况下，按键与单片机的连接如下面这幅图所示。 (图中电阻值一般去4.7k~10k之间，对于内部端口有上拉电阻的单片机则可省略此电阻) 单片机对于按键的按下与否则是通过检测相应引脚上的电平来实现的。对于上图而言，当P17引脚上面的电平为低时，则表示按键已经按下。反之，则表明按键没有按下。我们在程序中只要检测到了P17引脚上面的电平为低了，就可以判断按键按下。呵呵，简单吧。等会，您先别乐呵，话还没说完呢。下面我们来看看，当按键按下时，P17引脚上面的波形是怎么变化的。 上图是一个理想波形图，当按键按下时，P17口的电平马上被拉低到0V了。当然理想的东西都是不现实的。所以我们还是看看现实的波形图吧。 看出什么区别来了没。呵呵，只要你不是傻子我相信都能看出其中的区别。由于按键的机械特性。当按键闭合时，并不能马上保存良好的接触，而是来回弹跳。这个时间很短，我们的手根本感觉不出来。但是对于一秒钟执行百万条指令的单片机而言，这个时间是相当的长了。那么在这段抖动的时间内，单片机可能读到多次高低电平的变化。如果不加任何处理的话，就会认为已经按下，或者松开很多次了。而事实上，我们的手一直按在按键上，并没有重复按动很多次。要想能够正确的判断按键是否按下就要避开这段抖动的时间。根据一般按键的机械特点，以及按键的新旧程度等而言，这段抖动的时间一般在5MS~20MS之间。 看到这里你明白了该如何做了吧。 看看下面的这个流程图，你应该不陌生吧。 这个流程是好多教科书上的做法。可惜，误导了好多人。为什么呢。因为它根本就没有考虑实际情况。我们根据这幅流程图来写它的代码看看。
三江学院 本科生毕业设计（论文）题目基于51单片机的USB键盘设计与实现高职院院（系）电气工程及其自动化专业 学生姓名梁邱一学号 G105071013 指导教师孙传峰职称讲师 指导教师工作单位三江学院 起讫日期 2013年12月10日至2014年4月12日
摘要 随着计算机技术的不断更新和多媒体技术的快速发展,传统的计算机外设接口因为存在许多缺点已经不能适应计算机的发展需要。比起传统的AT，PS/2，串口，通用串行总线USB,具有速度快,使用方便灵活,易于扩展,支持即插即用,成本低廉等一系列优点,得到了广泛的应用。 本论文阐述了51系列单片机和USB的相关内容，详细介绍了系统的一些功能设计，包括硬件设计和软件设计。在程序调试期间用简单的串口通信电路，通过串口调试助手掌握了USB指令的传输过程，这对整个方案的设计起到了很大的指导作用。论文以单片机最小系统配合模拟键盘组成的USB键盘硬件系统，通过对D12芯片的学习与探索，在其基本命令接口的支持下，结合硬件进行相应的固件程序设计，使其在USB协议下，实现USB模块与PC的数据通信，完成USB键盘的功能模拟。 总结论文研究工作有阐述USB总线的原理、对本设计的系统要求作出了分析、根据要求选定元件和具体编程方案、针对系统所要实现的功能对相关芯片作了详细介绍以及在硬件部分设计了原理图。 关键词：USB；D12；PC
Abstract With the rapid development of computer technology and multimedia technology constantly updated, traditional computer peripheral interface because there are many shortcomings have been unable to meet the development needs of the https://www.doczj.com/doc/7212370327.html,pared to traditional AT, PS / 2, serial, Universal Serial Bus USB, with fast, flexible and easy to use, easy to expand, support Plug and Play, a series of advantages, such as low cost, has been widely used. This paper describes the 51 series and USB related content, detailing some of the features of the system design, including hardware and software design.During debugging a simple serial communication circuit, through the serial port debugging assistant master USB transfer instructions, which designed the entire program has played a significant role in guiding.Thesis smallest single-chip system consisting of analog keyboard with a USB keyboard hardware system, by learning and exploration D12 chips, with the support of its basic command interface, in conjunction with the corresponding hardware firmware design, making it in the USB protocol, USB module data communication with the PC, the USB keyboard to complete the functional simulation. This paper summarizes research work has elaborated the principle of the USB bus, the system is designed to require the analysis, components and solutions based on the specific requirements of the selected programming for the system to achieve the function of the relevant chips are described in detail in the hardware part of the design as well as the principle of Figure. Keywords:USB；D12；PC
9.3.1 矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式 来源：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16华东师范大学电子系马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对I/O 口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。 图9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的I/O 口线。 矩阵键盘不仅在连接上比单独式按键复杂，它的按键识别方法也比单独式按键复杂。在矩阵键盘的软件接口程序中，常使用的按键识别方法有行扫描法和线反转法。这两种方法的基本思路是采用循环查循的方法，反复查询按键的状态，因此会大量占用MCU 的时间，所以较好的方式也是采用状态机的方法来设计，尽量减少键盘查询过程对MCU 的占用时间。 下面以图9-7 为例，介绍采用行扫描法对矩阵键盘进行判别的思路。图9-7 中，PD0、PD1、PD2 为3 根列线，作为键盘的输入口（工作于输入方式）。PD3、PD4、PD5、PD6 为4根行线，工作于输出方式，由MCU（扫描）控制其输出的电平值。行扫描法也称为逐行扫描查询法，其按键识别的过程如下。 √将全部行线PD3－PD6 置低电平输出，然后读PD0－PD2 三根输入列线中有无低电平出现。只要有低电平出现，则说明有键按下（实际编程时，还要考虑按键的消抖）。如读到的都是高电平，则表示无键按下。 √在确认有键按下后，需要进入确定具体哪一个键闭合的过程。其思路是：依
《单片机原理及应用》大作业设计 学院班级： 姓名： 学号
按键识别方法 一.设计任务： 每按下一次开关SP1，计数值加1，通过AT89S51单片机的P1端口的P1.0到P1.3显示出其的二进制计数值。 二．电路原理图：
图1 三．系统板上硬件连线： 1．把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上； 2．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.4端口用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的“L1－L8”端口上；要求，P1.0连接到L1，P1.1连接到L2，P1.2连接到L3，P1.3连接到L4上。 四．程序设计方法： 其实，作为一个按键从没有按下到按下以及释放是一个完整的过程，也就是说，当我们按下一个按键时，总希望某个命令只执行一次，而在按键按下的过程中，不要有干扰进来，因为，在按下的过程中，一旦有干扰过来，可能造成误触发过程，这并不是我们所想要的。因此在按键按下的时候
图2 要把我们手上的干扰信号以及按键的机械接触等干扰信号给滤除掉，一般情况下，我们可以采用电容来滤除掉这些干扰信号，但实际上，会增加硬件成本及硬件电路的体积，这是我们不希望，总得有个办法解决这个问题，因此我们可以采用软件滤波的方法去除这些干扰。 信号，一般情况下，一个按键按下的时候，总是在按下的时刻存在着一定的干扰信号，按下之后就基本上进入了稳定的状态。具体的一个按键从按下到释放的全过程的信号图如上图所示，从图中可以看出，我们在程序设计时，从按键被识别按下之后，延时5ms以上，从而避开了干扰信号区域，我们再来检测一次，看按键是否真得已经按下，若真得已经按下，这时肯定输出为低电平，若这时检测到的是高电平，证明刚才是由于干扰信号引起的误触发，CPU就认为是误触发信号而舍弃这次的按键识别过程。从而提高了系统的可靠性。由于要求每按下一次，命令被执行一次，直到下一次再按下的时候，再执行一次命令，因此从按键被识别出来之后，我们就可以执行这次的命令，所以要有一个等待按键释放的过程，显然释放的过程，就是使其恢复成高电平状态。 对于按键识别的指令，我们依然选择如下指令JB BIT，REL指令是用来检测BIT是否为高电平，若BIT＝1，则程序转向REL处执行程序，否则就继续向 下执行程序。或者是JNB BIT，REL指令是用来检测BIT是否为低电平，若BIT ＝0，则程序转向REL处执行程序，否则就继续向下执行程序。
摘要 单片机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是集CPU,RAM,ROM, 定时，计数和多种接口于一体的微控制器，广泛应用于各个领域[1]。 本论文设计的单片机键盘主要由AT89C51单片机控制。该键盘控制系统是由单片机最小系统及LED显示电路组成。使用单片机C语言进行编程，实现可设定本论文主要介绍了键盘设计的软、硬件部分的设计，以及在设计、调试过程中遇到的问题及解决方案。 本设计包括硬件设计和软件设计，其中的硬件设计包括时钟电路，复位电路，4*4矩阵式键盘电路和LED数字显示电路。其中需要选择使用的扫描方式；为防键盘判断失误，导致实现多次按键按键的显示问题，需要去抖动的处理，其显示需要七段数码管显示。 本设计的与众不同之处在于其既能实现常规数字的显示，同时还能实现作为简单的电子琴，不同的键表示不同的音符；还能够实现简单计算功能。 本课题设计的键盘控制系统结构简单，造价成本低，功能齐全，具有很强的实用性。关键词：AT89C51单片机矩阵式键盘按键扫描
Abstract The monolithic integrated circuit namely monolithic microcomputer (Single-Chip Microcomputer), is collection CPU, RAM, ROM, fixed time, counting and many kinds of connections in a body micro controller.Widely applies in each domain. The present paper design monolithic integrated circuit keyboard mainly controls by at89C51 monolithic integrated circuit.This keyboard control system is composed by the monolithic integrated circuit smallest system and the LED display circuit. The use monolithic integrated circuit C language carried on the programming, the realization may establish the present paper mainly to introduce the keyboard designed the software and hardware part design, as well as the question and the solution which in the design, the debugging process met[13]. This design including the hardware design and the software design, hardware design including the clock electric circuit, repositions the electric circuit, the 4*4 matrix form keyboard electric circuit and the LED digita display circuit. Need choice use scanning way; In order to guard against the keyboard judgment fault, causes the realization many times the pressed key demonstration question, needs to vibrate processing, its demonstration needs seven section of nixietube demonstrations. This design out of the ordinary place lies in it already to be able to realize the conventional numeral demonstration, meanwhile can realize takes the electric piano, the different key expresses the different note; Also can realize the simple computation function[14]. This topic design keyboard control system structure is simple, the construction cost cost is low, the function is complete, has the very strong usability. Key words: AT89C51list slice machine Matrix form keyboard Pressed key scanning
信息工程学院课程设计报告书题目 :基于单片机的模拟手机键盘 专业：电子信息科学与技术 班级：_ 学号： 学生姓名：_ 指导教师： 2013年10月18日
信息工程学院课程设计任务书 学号学生姓名专业（班级）电子信息 设计题目基于单片机的模拟手机键盘 单片机晶振频率：12MHz； 电源电压： +5v 设 计 技 术 参 数 编程控制单片机端口实现按键输出0~9 十个数字并在液晶上显示出来。 设 计 要 求 两天 工 作 量 注：可填写课程设计报告的字数要求或要完成的图纸数量。 工 作 计 划 [1]康华光，陈大钦 . 电子技术基础—模拟部分（第五版）［M]. 北京：高等教育出版社， 2005 参 考[2] 郭天祥 .51 单片机 C 语言教程［ M]. 北京：电子工业出版， 2012 资 料 指导教师签字教研室主任签字
信息工程学院课程设计成绩评定表 学生姓名：学号：专业（班级）：电子信息 课程设计题目：基于单片机的模拟手机键盘 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年月日
摘要 本文是做基于89C52 单片机的手机键盘的设计；利用P0 端 3*4 的键值来模拟手机键盘 中的数字，将采用编程的方法来实现使用12 个键来做到0 到 9 的数字输出和退位清零，并 在液晶屏上显示。手机作为现代移动通信的载体，其技术也得到了很大的发展，手机的键盘布局已经成了各大厂商门竞争的主要方面，本次设计提高了我们对单片机的操作能力，让我们更加认识到单片机的广阔前景，对于我们更加深入学习和了解单片机提供了极大的帮助。 关键词：矩阵键盘，LCD液晶屏， 89C52 单片机。
按键控制键盘检测原理与应用 一、任务目标： 认知目标 1、 掌握按键分类及工作原理 2、 掌握IF 条件选择结构和使用方法 3、 掌握循环结构和使用原理 4、 掌握独立按键子函数的编写原理及方法 1、独立键盘 在简单的单片机应用系统中，往往只需要几个功能键就能满足要求， 此时，可采用独立 式按键结构。 独立式按键是直接用 I/O 口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根 I/O 口线，每个按键的工作不会影响其它 I/O 口线的状态。独立式按键的典型应用如图 1.2.1 所示。 独立式按键示意图 独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根 I/O 口线，因此， 在按键较多时，I/O 口线浪费较大，不宜采用。 程序开始，检测按键是否被按下，若按下，则移动机器人启动，未被按下，继续检测。 这里将程序分成三个部分，分别是延时子函数、按键子函数、主函数。 延时子函数，通过参数 t 设置延时时间；按键模块子函数需用到延时函数，对按键进行 消抖；主函数主要调用按键检测程序，实现对移动机器人的控制。程序流程图如图 1.2.2所 示 xnu Lnu Jnu L] iu lu o 1 3 4 5 6 - IL I 」 IL IL IL IL IL IL- PPPPFFPP 3 S-I
程序示例： 在编写程序开始的部分，将系统头文件“STC89C52RC.H ”包含进来，对常用的变量类 型进行宏定义，规划各函数和变量，对变量进行定义和初始化，对自定义子函数进行声明并添加相应标注，程序开始部分如下 sbit IN仁P1A0; sbit IN2=P1A1； Void key()； 编写主函数，在主函数中就是调用按键检测函数。 Void mai n() { key(); } 编写key()按键检测函数，按键按下，输出低电平，通过if语句检测低电平，延时10ms 后，再次检测，若检测为高电平，则表示为机械抖动，若检测到低电平表示按键按下。 Void key() { if(IN1==0) { delay_ms(10); if(IN 仁=0) { while(IN 仁=0); IN2=~IN2 ； } } } 在上面的程序中，就只有一个检查按键扫描的函数key()，key()函数是检查有没有按键
单片机按键识别方法之一 1．实验任务 每按下一次开关SP1，计数值加1，通过AT89S51单片机的P1端口的P1.0到P1.3显示出其的二进制计数值。 2．电路原理图 图4.8.1 3．系统板上硬件连线 （1．把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上；
（2．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.4端口用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的“L1－L8”端口上；要求，P1.0连接到L1，P1.1连接到L2，P1.2连接到L3，P1.3连接到L4上。 4．程序设计方法 （1．其实，作为一个按键从没有按下到按下以及释放是一个完整的过程，也就是说， 当我们按下一个按键 时，总希望某个命令只 执行一次，而在按键按 下的过程中，不要有干 扰进来，因为，在按下的过程中，一旦有干扰过来，可能造成误触发过程，这并不是我们所想要的。 因此在按键按下的时候，图4.8.2 要把我们手上的干扰信号以及按键的机械接触等干扰信号给滤除掉，一般情况 下，我们可以采用电容来滤除掉这些干扰信号，但实际上，会增加硬件成本及 硬件电路的体积，这是我们不希望，总得有个办法解决这个问题，因此我们可 以采用软件滤波的方法去除这些干扰信号，一般情况下，一个按键按下的时候， 总是在按下的时刻存在着一定的干扰信号，按下之后就基本上进入了稳定的状 态。具体的一个按键从按下到释放的全过程的信号图如上图所示： 从图中可以看出，我们在程序设计时，从按键被识别按下之后，延时5ms以上，从而避开了干扰信号区域，我们再来检测一次，看按键是否真得已经按下，若真得已经按下，这时肯定输出为低电平，若这时检测到的是高电平，证明刚才是由于干扰信号引起的误触发，CPU 就认为是误触发信号而舍弃这次的按键识别过程。从而提高了系统的可靠性。 由于要求每按下一次，命令被执行一次，直到下一次再按下的时候，再执行一次命令，因此从按键被识别出来之后，我们就可以执行这次的命令，所以要有一个等待按键释放的过程，显然释放的过程，就是使其恢复成高电平状态。
信息工程学院课程设计报告书题目: 基于单片机的模拟手机键盘 专业：电子信息科学与技术 班级： _ 学号： 学生姓名： _ 指导教师： 2013年 10月 18日
信息工程学院课程设计任务书
信息工程学院课程设计成绩评定表
摘要 本文是做基于89C52单片机的手机键盘的设计；利用P0端3*4的键值来模拟手机键盘中的数字，将采用编程的方法来实现使用12个键来做到0到9的数字输出和退位清零，并在液晶屏上显示。手机作为现代移动通信的载体，其技术也得到了很大的发展，手机的键盘布局已经成了各大厂商门竞争的主要方面，本次设计提高了我们对单片机的操作能力，让我们更加认识到单片机的广阔前景，对于我们更加深入学习和了解单片机提供了极大的帮助。关键词：矩阵键盘，LCD液晶屏，89C52单片机。
目录 1 任务提出与方案论证.............................................................................................................. - 2 - 1.1方案一...................................................................................................................... - 2 - 1.2 方案二.......................................................................................................................... - 2 - 1.3方案对比与选择............................................................................................................ - 2 - 2. 系统硬件电路的设计............................................................................................................. - 4 - 2.1 微处理器的选择........................................................................................................... - 4 - 2.2单片机的基本机构........................................................................................................ - 4 - 2.3键盘接口电路................................................................................................................ - 5 - 2.4消除抖动........................................................................................................................ - 6 - 3 详细设计.................................................................................................................................. - 7 - 3.1程序流程设计............................................................................................................... - 7 - 3.2硬件电路设计............................................................................................................... - 8 - 4 总结 ......................................................................................................................................... - 9 -参考文献.................................................................................................................................... - 10 -附录 ........................................................................................................................................... - 11 -
#define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar c; sbit p10=P1^0; sbit p11=P1^1; sbit p12=P1^2; sbit p13=P1^3; sbit p14=P1^4; sbit p15=P1^5; sbit p16=P1^6; sbit p17=P1^7; void delay(uint z); int b[]={0,1,2,3,4,5,6,7};//设置每一位显示的数字 unsigned char code Tab[]={0xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};//共阳极数码管 int a[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; void main() { EA=1; EX0=1; IT0=1; P1=0xff; while(1) { for(c=0;c<8;c++)//数码管扫描显示
P2=a[c]; P0=Tab[b[c]]; delay (1); } } } void delay(uint z) { uint a,b; for(a=z;a>0;a--) for(b=110;b>0;b--); } int_0()interrupt 0 { EA=0; if(p10==0) b[0]=(b[0]+1)%10; if(p11==0) b[1]=(b[1]+1)%10; if(p12==0) b[2]=(b[2]+1)%10; if(p13==0) b[3]=(b[3]+1)%10; if(p14==0) b[4]=(b[4]+1)%10; if(p15==0) b[5]=(b[5]+1)%10; if(p16==0) b[6]=(b[6]+1)%10; if(p17==0) b[7]=(b[7]+1)%10;
在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，在矩阵键盘中每条水平线和垂直线在交叉处不直接相连，而是通过一个按键相连接，这样在由N条水平线和M条垂直线最多可以有N *M 个按键，大大的减少了对于芯片I/O的占用。 键盘矩阵的按键识别方法 图1 矩阵键盘的结构 方法一行扫描法 1、判断键盘中有无键按下将全部行线P1.4-P1.7置低电平，当然P1.0-P1.3为高电平（或许芯片内部已经将这些引脚它上拉），然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。 2、判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。 方法 二 先从P1口的高四位输出低电平，低四位输出高电平，从P1口的低四位读取键盘状态。再从P1口的低四位输出低电平，高四位输出高电平，从P1口的高四位读取键盘状态。将两次读取结果组合起来就可以得到当前按键的特征编码。 在I.MX27中keypad模块的实现
Keypad port 相关引脚说明： 在keypad模块中总共有16个引脚（8个行引脚 8个列引脚） KP_COL[7:0] 其中[5:0] 作为键盘模块的列引脚如果未使用也可以做为通常的GPIO口使用 [7:6]两引脚复用可以作为键盘模块的列引脚 7脚还可以用做串口2的UART2_CTS 引脚 6脚还可以当做串口2 的UART2_TXD脚使用 6脚有时还做为芯片内部的测试引脚 KP_ROW[5:0] 其中[5:0] 作为键盘模块的行引脚如果未使用也可以做为通常的GPIO口使用 [7:6]两引脚复用可以作为键盘模块的行引脚 7脚还可以用做串口2的UART2_RTS 引脚 6脚还可以当做串口2 的UART2_RXD脚使用 keypad port 相关的寄存器 KPCR 键盘控制寄存器
郑州科技学院 《单片机》课程设计 题目基于按键控制的声光报警器学生姓名王阳 专业班级电动五班 学号xxx 院（系）电气工程学院 指导教师叶冬 完成时间 2015年 11 月 6 日
目录 1 课程设计的目的 (1) 2课程设计的任务与要求 (2) 3设计方案与论证 (3) 3.1方案选择与论证 (3) 3. 2 声光报警器的流程图 (4) 4设计原理及功能说明 (5) 4.1 元器件选用原理 (5) 4.2 总体电路图 (5) 5单元电路的设计（计算与说明） (5) 5.1 声光报警电路设计 (6) 5.2 单片机最小系统设计 (7) 6硬件的制作与调试 (5) 6.1 制作工具的操作 (8) 6.2 声光报警器的调试 (9) 7总结 (10) 参考文献 (15) 附录1：总体电路原理图 (18) 附录2：实物图 (19)
附录3：元器件清单 (20) 附录4：程序 (19)
1课程设计的目的 声光报警器在实际的生活中可以见到许多，运用于生活的许多方面，既有硬件实现的，也有硬件和软件同时控制执行。本课题基于微机原理与接口技术的学习，运用汇编语言实现一个声光报警器的功能。报警和发光同步进行。因此用它进行报警探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干扰能力强。报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防区内的侵入行为，产生报警信号，一旦发生突发事件，就会向人们发出报警提示，从而让人即使采取应对措施。 同时，通过课程任务设计，可以很好的对课本知识运用于实践，同时也可以激发学习于专业相关的一些知识，从而扩大自己知识面的广度。其次，通过课题任务设计，在让我们思考使用学习工具的同时也学会去发现问题解决问题这一过程。 2.课程设计的任务与要求 （1）设计一种基于按键控制的声光报警器。 （2）基于单片机最小系统上按照电路设计焊接好各元器件，运用汇编语言实现一个声光报警器的功能。 （3）当报警按钮按下时扬声器报警，在报警期间报警指示灯亮，当报警解除按钮按下则解除报警。 (4) 在设计电路的过程中熟练地掌握各个元器件的用途。 (5)了解电路板的制作流程。 (6)掌握电路板的焊接方法与技巧。 3.设计方案与论证 3.1 方案选择与论证
51单片机按键控制花样灯 时间：2018-09-10 13:50:11 来源：51hei 作者： /**************************************************** * 本程序实现用按键控制花样灯。 * * 当K1按下时，灯从0xfe向左跑一遍； * * 当K2按下时，LED灯从0x7f向右跑一遍到了0xfe右跑回到起始位置； * * 当K3键按下时，LED灯从0xfe开始作流水灯形式运行一次,然后再流回来。 * * 当K4键按下时，LED灯先亮前四个，接着再转向亮后四个。 * * 当K5键按下时，结束任意正在进行的程序，使LED灯全部熄灭。 * ******************************************************/ ************************************************* 连接方法：P0接独立按键JP5。P2接LED灯接口JP1 * ***********************************************************/ #include
51单片机C语言实验及实践教程_8．按键识别方法之一 发布: 2009-4-04 12:57 | 作者: 孙青安 | 查看: 88次 1．实验任务 I/O并行口直接驱动LED显示 每按下一次开关SP1，计数值加1，通过AT89S51单片机的P1端口的P1.0到P1.3显示出其的二进制计数值。 2．电路原理图 图4.8.1 3．系统板上硬件连线
（1．把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端 口连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上； （2．把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.4端口用8芯排线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的“L1－L8”端口上；要求，P1.0连接到 L1，P1.1连接到L2，P1.2连接到L3，P1.3连接到L4上。 4．程序设计方法 （1．其实，作为一个按键从没有按下到按下以及释放是一个完整的过程，也就是说，当我们按下一个按键时，总希望某个命令只执行一次，而 在按键按下的过程中，不要有干扰进来，因为，在按下的过程中， 一旦有干扰过来，可能造成误触发过程，这并不是我们所想要的。因 此在按键按下的时候，图4.8.2 要把我们手上的干扰信号以及按键的机械接触等干扰信号给滤除 掉，一般情况下，我们可以采用电容来滤除掉这些干扰信号，但实际 上，会增加硬件成本及硬件电路的体积，这是我们不希望，总得有个 办法解决这个问题，因此我们可以采用软件滤波的方法去除这些干扰 信号，一般情况下，一个按键按下的时候，总是在按下的时刻存在着 一定的干扰信号，按下之后就基本上进入了稳定的状态。具体的一个 按键从按下到释放的全过程的信号图如上图所示： 从图中可以看出，我们在程序设计时，从按键被识别按下之后，延时5ms 以上，从而避开了干扰信号区域，我们再来检测一次，看按键是否真得已经按下，若真得已经按下，这时肯定输出为低电平，若这时检测到的是高电平，证明刚才是由于干扰信号引起的误触发，CPU就认为是误触发信号而舍弃这次的按键识别过程。从而提高了系统的可靠性。 由于要求每按下一次，命令被执行一次，直到下一次再按下的时候，再执行一次命令，因此从按键被识别出来之后，我们就可以执行这次的命令，所以要有一个等待按键释放的过程，显然释放的过程，就是使其恢复成高电平状态。
标题:键盘接口电路 教学目标与要求： 1.键盘去抖动和连接、控制方式 2.独立式按键及其接口电路 3.矩阵式键盘及其接口电路 授课时数：2 教学重点：.矩阵式键盘及其接口电路 教学内容及过程: 一、键盘接口概述 1、按键开关去抖动问题 机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如图9-11所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5 10 ms 在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件两方面予以考虑。在键数较少时，可采用硬件去抖，而当键数较多时，采用软件去抖。在硬件上可采用在键输出端加R-S触发器(双稳态触发器)或单稳态触发器构成去抖动电路。图9-12是一种由R-S触发器构成的去抖动电路，当触发器一旦翻转，触点抖动不会对其产生任何影响。 软件上采取的措施是：在检测到有按键按下时，执行一个10 ms左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态。同理，在检测到该键释放后，也应采用相同的步 骤进行确认，从而可消除抖动的影响。
2.编制键盘程序 一个完善的键盘控制程序应具备以下功能： (1) 检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施，消除键盘按键机械触点抖动的影响。 (2) 有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，其间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。 (3) 准确输出按键值（或键号），以满足跳转指令要求。 二、独立式按键 单片机控制系统中，往往只需要几个功能键，此时，可采用独立式按键结构。 1. 独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O口线，每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。独立式按键的典型应用如图7.4所示。 独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，因此，在按键较多时，I/O口线浪费较大，不宜采用。 2.矩阵式键盘 I/O端线分为行线和列线，按键跨接在行线和列线上，按键按下时，行线与列线发生短路。特点： ①占用I/O端线较少； ②软件结构教复杂。 适用于按键较多的场合。 3.键盘扫描控制方式 ⑴程序控制扫描方式 键处理程序固定在主程序的某个程序段。 特点：对CPU工作影响小，但应考虑键盘处理程序的运行间隔周期不能太长，否则会影响对键输入响应的及时性。 ⑵定时控制扫描方式 利用定时/计数器每隔一段时间产生定时中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描。 特点：与程序控制扫描方式的区别是，在扫描间隔时间内，前者用CPU工作程序填充，后者用定时/计数器定时控制。定时控制扫描方式也应考虑定时时间不能太长，否则会影响对键输入响应的及时性。 ⑶中断控制方式 中断控制方式是利用外部中断源，响应键输入信号。 特点：克服了前两种控制方式可能产生的空扫描和不能及时响应键输入的缺点，既能及时处理键输入，又能提高CPU运行效率，但要占用一个宝贵的中断资源。 三、独立式按键及其接口电路 1、按键直接与I/O口连接