基于单片机的键盘控制设计
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单片机按键模块设计一、硬件设计1、按键的类型选择按键的类型有很多种,常见的有机械按键和触摸按键。
机械按键通过金属触点的闭合和断开来产生电信号,具有成本低、可靠性高的优点,但寿命相对较短,容易产生抖动。
触摸按键则通过电容感应或电阻感应来检测触摸动作,寿命长、外观美观,但成本相对较高,且容易受到外界干扰。
在一般的单片机应用中,机械按键通常是更经济实用的选择。
2、按键的连接方式按键可以采用独立式连接或矩阵式连接。
独立式连接适用于按键数量较少的情况,每个按键单独连接到单片机的一个 I/O 口上,这种方式简单直观,但占用的 I/O 口资源较多。
矩阵式连接则适用于按键数量较多的情况,通过将按键排列成矩阵形式,利用行线和列线的交叉点来识别按键,大大节省了 I/O 口资源,但编程相对复杂。
以 4×4 矩阵按键为例,我们需要 8 个 I/O 口,其中 4 个作为行线,4 个作为列线。
当某个按键被按下时,对应的行线和列线会接通,通过扫描行线和列线的状态,就可以确定被按下的按键。
3、上拉电阻的使用为了保证单片机能够正确检测按键的状态,通常需要在按键连接的I/O 口上加上拉电阻。
上拉电阻将I/O 口的电平拉高,当按键未按下时,I/O 口处于高电平;当按键按下时,I/O 口被拉低为低电平。
上拉电阻的阻值一般在10KΩ 左右。
4、消抖处理由于机械按键在按下和释放的瞬间,触点会产生抖动,导致单片机检测到的电平不稳定。
为了消除这种抖动,通常采用软件消抖或硬件消抖的方法。
软件消抖是在检测到按键状态变化后,延迟一段时间(一般为10ms 20ms),再次检测按键状态,如果状态保持不变,则认为按键有效。
这种方法简单易行,但会增加程序的执行时间。
硬件消抖则是通过在按键两端并联电容或使用专用的消抖芯片来实现。
电容可以吸收触点抖动产生的尖峰脉冲,使电平稳定。
但硬件消抖会增加硬件成本和电路复杂度。
二、软件编程1、按键扫描程序在软件编程中,需要编写按键扫描程序来检测按键的状态。
单片机键盘输入编程电路设计
输入电路的设计
1、电路的结构
本文的电路设计主要是用于实现单片机键盘输入编程的功能,所以电路的结构从上到下分为三部分,分别是:
(1)键盘输入部分:由上排按键及下排按键,两排按键组成。
(2)电源部分:由DC电源组成。
(3)输出部分:由多路复用器(一般称为MUX),控制部分组成,多路复用器可以将键盘输入的按键信号转变为单片机可以识别的数据位,控制部分是连接单片机的部分,可以与单片机连接,以实现键盘输入指令的操作。
2、基本电路
本文设计的电路主要由以下电路组件构成:
(1)DC电源:由7805,5V的DC电源模块组成,用于给键盘、多路复用器和控制部分提供电源。
(2)键盘输入部分:由上排按键及下排按键组成,每行按键由四列电路器件组成,四列电路器件的抽头线连接在一起,以实现按键的控制,当按键按下时,输入信号为低电平,反之,当按键处于松开状态时,输入信号为高电平。
(3)多路复用器:多路复用器主要用于将键盘输入的多个按键信号转换为单片机可以识别的数据,该多路复用器的信号输入端接收键盘上每行按键输入的信号。
XXX职业技术学院毕业论文题目:基于51单片机的计算机可锁定加密键盘设计姓名XXX班级:XXXX学号:XXX指导教师:XXX2006年6月2日目录摘要 (2)关键词 (2)引言 (2)系统简述 (3)1 、键盘功能及工作原理 (3)2 、PS/2协议 (3)2.1 键盘到PC键盘接口的通信 (4)2.2 PC系统到键盘的通信协议 (4)3、硬件设计 (8)4、软件设计 (9)5、应用程序 (11)6、结论 (16)参考文献 (16)基于51单片机的计算机可锁定加密键盘设计黄腾飞[摘要]本文介绍了PC键盘和键盘接口的PS/2通信协议,以及用89C51实现可锁定键盘的软件和硬件设计方法。
具有安全可靠、容错能力强、可以直接采用标准键盘进行改装、便于实现等优点,并保留标准键盘的全部功能。
[关键词]PS/2 加密 C51 键盘Abstract:Introduce the keyboard of PC and keyboards connects the oscular PS/2 correspondence agreement, and use the 89 C51 realization andcan target the software and hardwares of the keyboard to design the method.Have the safety credibility and permit the wrong ability strong,can adopt the standard keyboard to carry on refit directly, easy to carry out etc. advantage, and reserve all function of the standard keyboard.Keywords : PS/2 Encryption C51 keyboard引言在智能仪器、自动控制等领域,已大量使用嵌入式PC,如Advantech公司的PC/104、AMD公司的DIMM-PC等。
单片机按键程序设计单片机按键的基本原理其实并不复杂。
通常,按键就是一个简单的开关,当按键按下时,电路接通,对应的引脚电平发生变化;当按键松开时,电路断开,引脚电平恢复到初始状态。
在程序设计中,我们需要不断检测引脚的电平变化,从而判断按键是否被按下。
在实际的按键程序设计中,有多种方式可以实现按键检测。
其中一种常见的方法是查询法。
这种方法是通过不断地读取按键对应的引脚状态来判断按键是否被按下。
以下是一个简单的查询法示例代码:```cinclude <reg51h> //包含 51 单片机的头文件sbit key = P1^0; //定义按键连接的引脚void main(){while(1) //无限循环{if(key == 0) //如果按键按下,引脚为低电平{//执行按键按下的操作//比如点亮一个 LED 灯P2 = 0xfe;while(key == 0);//等待按键松开}}}```上述代码中,我们首先定义了按键连接的引脚`key`,然后在主函数的无限循环中不断检测按键引脚的状态。
当检测到按键按下时,执行相应的操作,并通过`while(key == 0)`等待按键松开。
除了查询法,还有中断法可以用于按键检测。
中断法的优点是能够及时响应按键动作,不会因为程序的其他操作而导致按键响应延迟。
```cinclude <reg51h> //包含 51 单片机的头文件sbit key = P1^0; //定义按键连接的引脚void int0_init()//中断初始化函数{IT0 = 1; //下降沿触发中断EX0 = 1; //使能外部中断 0EA = 1; //开总中断}void int0() interrupt 0 //外部中断 0 服务函数{//执行按键按下的操作//比如点亮一个 LED 灯P2 = 0xfe;}void main(){int0_init();//初始化中断while(1);//无限循环,保持程序运行}```在上述代码中,我们首先在`int0_init` 函数中对中断进行了初始化设置,然后在`int0` 函数中编写了按键按下时的处理代码。
基于单片机的按键控制LED数码管共阴极动态显示电路设计报告毕业论文本篇报告将详细介绍基于单片机的按键控制LED数码管共阴极动态显示电路的设计。
一、引言LED数码管是一种常用的数字显示器件,广泛应用于各种计数器、时钟和计时器等电子设备中。
本设计旨在利用单片机实现对LED数码管的动态显示,并通过按键控制显示的数字。
二、设计方案1.系统结构本系统采用基于单片机的数字显示方案,其中包括一个单片机、数码管显示模块和按键模块。
单片机负责接收按键输入信号,并根据输入信号控制数码管显示相应的数字。
2.系统设计(1)数码管显示模块:该模块由共阴极LED数码管组成,共阴极接地,通过接通不同的端口线来控制数码管显示不同的数字。
(2)按键模块:该模块由多个按键组成,用于用户输入指定的数字。
每个按键接一个IO脚,通过按下不同的按键,触发不同的端口输入。
(3)单片机:本设计选用51单片机作为控制核心,通过IO口与数码管显示模块和按键模块连接。
单片机根据按键输入信号的变化,对数码管进行动态显示。
3.设计过程(1)针对单片机的接线设计:将单片机的IO口分别与数码管显示模块和按键模块连接。
将数码管的共阳极接电源正极,数码管的各段(即a、b、c、d、e、f、g)接单片机的IO脚。
(2)针对单片机软件设计:设计单片机程序实现按键输入的检测和数码管动态显示的控制。
首先初始化IO口,设置按键引脚为输入端口,设置数码管引脚为输出端口。
然后循环检测按键的状态。
当检测到按键被按下时,根据按键的不同选择分别显示不同的数字。
4.功能要求(1)按下不同的按键,数码管能够显示相应的数字,实现动态显示。
(2)按键输入具有去抖功能,避免误触发。
(3)程序运行稳定,能够正确响应按键输入,显示正确的数字。
三、实验结果经过实验验证,本设计实现了按键控制LED数码管共阴极动态显示的功能要求。
按下不同的按键,数码管能够正确显示相应的数字,程序运行稳定,无误触发现象。
51单片机矩阵键盘设计
一、引言
AT89C51单片机矩阵键盘设计是嵌入式系统中一个重要的技术,它的
作用是以矩阵形式把外部按键与MCU相连,使得系统可以对外部的按键进
行检测和响应。
矩阵键盘设计在可编程嵌入式系统的设计中占有重要的地位,如智能交通系统、智能家居系统、航空电子系统等。
本文主要介绍了矩阵键盘设计中硬件电路的设计,包括按键、拉电阻、和矩阵编码等,同时给出系统的控制算法,使得系统可以实现有效的按键
检测和响应。
二、矩阵键盘概述
矩阵键盘是将多个按键排布成列行形式进行连接,一般来说,矩阵键
盘是由按键、拉电阻、矩阵编码器和控制器组成,按键是系统中重要的部件,其作用是将外部输入信号传递给控制器。
拉电阻起到的作用是防止按
键耦合,一般可以使用4.7KΩ拉电阻来防止按键耦合。
矩阵编码器用来
识别按键的状态,通常通过硬件把按键信号编码为数字信号,输入到处理
器或控制器。
控制器用来实现按键信号的检测,通过定义硬件定时器和软
件定时器,实现按键检测和处理。
1、硬件电路设计
应用AT89C51单片机矩阵键盘。
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;PCAbstractWith 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 thepared 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 explorationD12 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目录第一章绪论 (1)1.1 PC接口简介 (1)1.2 USB 接口分析 (1)1.3 USB 器件的选择 (1)第二章系统分析 (3)2.1 USB总线简介 (3)2.2 USB技术指标 (3)2.3 USB系统构成 (4)第3章系统硬件设计 (6)3.1 STC89C52单片机简介及最小系统 (6)3.1.1 单片机发展概况及发展方向 (6)3.1.2 单片机特点及结构 (6)3.1.3 复位电路设计 (8)3.1.4 单片机最小系统硬件设计 (9)3.2 PDIUSBD12接口芯片设计 (9)3.2.1 USB接口芯片简介 (9)3.2.2 USB接口芯片引脚配置 (11)3.2.3 USB接口芯片硬件设计 (14)3.2.4 USB接口芯片端点描述 (14)3.2.5 USB接口芯片命令 (16)3.3 USB键盘硬件设计 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1 固件编程的实现 (20)4.1.1 USB接口芯片工作流程图 (20)4.1.2 PDIUSBD12命令接口----PDIUSBD12.C (21)4.1.3 USB中断服务程序----USBISR.C (21)4.1.4 按键处理流程图 (21)4.1.5 USB键盘处理程序---KEY.C (22)4.1.6 USB主循环程序----MAIN.C (23)4.2 实物演示 (25)结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A (30)附录B (37)第一章绪论1.1 PC接口简介PC中的接口有两类:串行接口和并行接口。
单片机按键模块设计(二)引言概述:本文将介绍单片机按键模块设计的相关内容。
按键模块在嵌入式系统中被广泛应用,能够方便地实现对系统的控制和操作。
本文将从五个大点进行阐述,包括按键模块原理介绍、按键类型选择、按键电路设计、按键功能实现和按键模块调试。
通过详细介绍和分析,将帮助读者更好地理解和使用单片机按键模块。
正文:1. 按键模块原理介绍- 按键模块是通过触发按键开关来产生不同信号的模块。
它由按键开关和其它电路组成,可以实现按键信号的检测和处理。
- 常见的按键模块原理包括矩阵式按键、独立式按键和编码式按键。
每种原理都有其适用的场景和特点。
2. 按键类型选择- 按键的类型包括机械按键和触摸按键。
机械按键通常使用弹簧结构,稳定可靠,适用于精确操作。
触摸按键使用电容或电阻感应原理,触摸灵敏,外观简洁。
- 在选择按键类型时,需要根据具体应用场景和用户需求,综合考虑按键的性能、可靠性、成本等因素。
3. 按键电路设计- 按键电路设计要考虑按键的接入、滤波、去抖动等问题。
接入问题包括按键引脚的连接和布局。
滤波问题可以通过外部电容电路实现,防止因按键抖动引起的干扰。
去抖动问题可以通过软件或硬件的方式解决,确保按键信号的稳定和准确。
4. 按键功能实现- 按键的功能实现可以通过编程来完成。
根据按键的不同组合或按下时间等条件,可以触发不同的功能操作。
- 常见的按键功能包括开关控制、菜单选择、模式切换等。
通过编程,可以灵活地定制按键功能,满足不同应用的需求。
5. 按键模块调试- 按键模块的调试主要包括按键动作测试、按键信号检测和按键功能验证。
通过合理的测试和验证,可以确保按键模块的正常工作。
- 调试可以通过示波器、调试工具等设备来实现。
通过观察按键信号的波形和分析按键功能的实现情况,可以排查和解决可能存在的问题。
总结:本文从按键模块原理介绍、按键类型选择、按键电路设计、按键功能实现和按键模块调试五个大点进行了详细阐述。
通过本文的介绍,读者可以了解到单片机按键模块设计的基本原理和实现方法,从而能够更好地应用于具体的嵌入式系统中。
PS2键盘在单片机上的应用摘要:在嵌入式PC应用系统中,作为人机交互设备的键盘,往往采用结构简单按键少的矩阵键盘。
标准键盘虽然能直接与嵌入式PC机的PS/2接口相连,但是体积大,按键多,不能满足需求,本文提出用一种AT89C52单片机实现具有标准PS/2接口的矩阵键盘,具有便捷,实用的特点。
关键词:PS/2接口,PS/2键盘,拨号键,AT89C52,LCD1602Abstract:PS/2 interface is one of the most useful mouse interface.It was IBM’s patent named osulum before. It is the dedicate interface of mouse and keyboard. This text implied a plan using PS/2 to make a system. PS/2 tansmit the data which was pressed, and AT89C52 receive it ,disposed it and transmit it to Lcd1602. Lcd1602 discover it to make us know which key has been pressed. PS/2 simulate a phone’s dial keyboard. This system’s feature is the circuit is sample and useful.Keywords:PS/2 keyboard, AT89C52, LCD1602,PS/2 interface,dial keyboard目录1、前言 (1)2、整体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (3)3、单元模块设计 (4)3.1PS2键盘模块 (4)3.2单片机模块 (6)3.3LCD显示模块 (7)4、软件设计 (9)5、系统技术指标及精度和误差分析 (10)6、结论 (11)7、设计小结 (12)8、致谢 (14)9、参考文献 (14)附录1:电路总图 (15)附录2:仿真图 (16)附录3:软件代码 (17)1、前言单片机因其性价比高, 处理能力强, 且抗干扰能力好, 在医疗器械、机电液控制、数据传输等各类工控系统和设备仪器中得到广泛应用。
单片机实现触摸键盘技术触摸键盘技术可以通过单片机实现,这种技术使用户能够通过触摸屏幕或触摸按键进行输入操作,替代了传统的物理按键,提供了更加便捷和灵活的输入方式。
触摸键盘技术的实现涉及到多个方面的知识,包括硬件设计和软件编程。
在硬件设计方面,我们需要选择合适的触摸屏幕或触摸按键模块,并与单片机进行连接。
在软件编程方面,需要编写相应的驱动程序和应用程序,实现触摸键盘的功能。
下面将详细介绍触摸键盘技术的实现步骤。
一、选择合适的触摸屏幕或触摸按键模块在选择触摸屏幕或触摸按键模块时,需要考虑它们的硬件接口和性能指标。
通常情况下,触摸屏幕模块使用SPI或I2C接口与单片机进行通信,触摸按键模块使用GPIO接口进行输入。
此外,还需要考虑模块的精度、灵敏度、稳定性等性能指标,以满足具体应用需求。
二、连接触摸屏幕或触摸按键模块将选定的触摸屏幕或触摸按键模块与单片机进行连接。
具体的连接方式取决于模块的硬件接口。
如果是触摸屏幕模块,可以通过SPI或I2C接口连接到单片机的相应引脚上。
如果是触摸按键模块,可以通过GPIO接口连接到单片机的输入引脚上。
三、编写触摸键盘驱动程序编写触摸键盘的驱动程序,用于与触摸屏幕或触摸按键模块进行通信,并获取用户输入的数据。
驱动程序需要实现以下功能:1.初始化模块:初始化触摸屏幕或触摸按键模块,配置相关参数。
2.检测触摸事件:周期性地检测触摸事件,包括触摸按下、触摸移动和触摸释放等事件。
3.获取坐标数据:在触摸事件发生时,获取触摸坐标数据,可以通过模块提供的接口实现。
4.处理输入数据:根据获取到的坐标数据,将其转换为具体的按键输入,可以使用坐标与按键的对应关系表进行转换。
四、编写触摸键盘应用程序在单片机上编写触摸键盘的应用程序,用于处理用户的输入和实现相应的功能。
应用程序需要实现以下功能:1.显示界面:根据应用需求,通过单片机的显示模块显示相应的界面,如按钮、菜单等。
2.响应输入:通过触摸键盘驱动程序获取用户的输入数据,并根据输入数据执行相应的操作,如按钮的点击、菜单的选择等。
简易键盘设计实验报告1. 引言键盘作为计算机输入设备的一种,是人与计算机之间进行信息交流的重要工具。
随着计算机应用领域的不断扩展,人们对键盘的要求也越来越高,希望它能够更加人性化、便捷,提高工作效率。
因此,设计一款简易键盘成为了本实验的主要目标。
在本实验中,我们将利用现有的技术和材料,设计并制作一款基于蓝牙通信的简易键盘。
通过该键盘,我们可以实现无线连接,通过按键和计算机进行信息传输。
本报告将依次介绍实验的设计思路、实验过程和结果,并对实验进行总结和展望。
2. 设计思路我们的简易键盘设计基于蓝牙通信技术,主要包括键盘硬件设计和键盘软件设计两个部分。
2.1 键盘硬件设计在硬件设计中,我们采用了基于STM32单片机的开发板作为键盘的控制核心。
该开发板具备较高的性能和丰富的外设接口,非常适合作为键盘的控制平台。
我们将利用单片机的GPIO引脚来控制按键的输入和输出,通过编程来实现按键的扫描和信号的处理。
此外,我们还需要设计键盘的结构和按键布局。
在本实验中,我们采用传统的QWERTY键盘布局,并根据键盘的大小和手部的人体工程学原理进行调整,以提高使用的舒适性。
键盘的结构设计将考虑到键盘的稳定性和坚固性,同时兼顾美观和实用性。
2.2 键盘软件设计在软件设计中,我们将利用C语言编程,编写键盘的控制程序。
首先,我们需要编写按键扫描程序,该程序能够周期性地检测按键的状态,并将按键的信息保存在内存中。
其次,我们需要编写蓝牙通信程序,将按键的信息通过蓝牙模块传输给计算机。
最后,在计算机端,我们需要编写接收程序,接收并处理从键盘传来的数据。
3. 实验过程和结果为了验证我们的设计思路,我们按照以下步骤完成了实验:1. 制作键盘的物理结构,包括键盘的外壳和按键。
2. 将STM32开发板与键盘电路连接,确保所有的接口正常工作。
3. 编写键盘的控制程序,实现按键的扫描和信号的处理。
4. 将蓝牙模块与STM32开发板连接,编写蓝牙通信程序。
单片机矩阵键盘设计方案一、设计目标设计一个8行8列的矩阵键盘,每个按键都有一个唯一的键码,能够正常读取用户的按键输入,并将按键对应的键码显示在LCD屏幕上。
二、硬件设计硬件设计包括键盘电路和显示电路两部分。
1.键盘电路设计矩阵键盘的硬件设计主要包括键盘矩阵、行扫描电路和列读取电路。
键盘矩阵由8行8列的按键构成,每个按键都连接到一个由二极管组成的矩阵。
行扫描电路使用8位输出的GPIO口,根据行的值来选通对应的行组。
列读取电路使用8位输入的GPIO口,根据列的值来读取对应的列组。
2.显示电路设计三、软件设计软件设计主要包括初始化设置、按键检测、键码解析和显示处理四个部分。
1.初始化设置首先需要对GPIO口进行初始化设置,将扫描行的GPIO口设置为输出模式,将读取列的GPIO口设置为输入模式。
同时需要对LCD屏幕进行初始化设置,设置显示模式、光标位置等参数。
2.按键检测循环扫描每一行,当其中一行被选通时,读取每一列的值。
如果其中一列的值为低电平,则表示对应的按键被按下。
将按下的按键的行和列的值保存下来,用于后续的键码解析。
3.键码解析根据行和列的值,通过查表的方式找到对应的键码。
将键码保存下来,用于后续的显示处理。
4.显示处理将键码传送给LCD屏幕,通过LCD屏幕的驱动芯片进行解析和显示。
根据LCD屏幕的显示方式,可以选择逐行显示或者按需显示的方式。
四、优化设计在以上基本设计方案的基础上,可以进行一些优化设计,以提高系统的性能和可靠性。
1.消除按键抖动按键在实际使用中会存在抖动现象,需要通过软件滤波来消除。
可设置一个适当的延时,当检测到按键按下后,延时一段时间再进行键码解析,只有在延时之后仍然检测到按键按下,才认为是一个有效的按键。
2.防止冲突按键由于矩阵键盘的性质,可能存在一些按键组合会产生冲突的情况。
可以通过硬件设计和软件处理来解决。
在硬件上,可以增加二极管来隔离不同的按键。
在软件上,可以通过扫描算法和按键排除的方式来避免冲突。
单片机实现触摸键盘技术触摸键盘技术是一种常见的输入技术,它广泛应用于各种电子设备中,如计算机、智能手机、平板电脑等。
对于单片机来说,实现触摸键盘技术可以扩展其输入功能,使其更加易用和灵活。
本文将介绍如何利用单片机实现触摸键盘技术,包括工作原理、设计思路和实现方法等。
一、工作原理触摸键盘技术的核心原理是利用人体电容来检测触摸操作。
当人体接近或触摸到触摸键盘上的电极时,会发生电荷传导,从而改变触摸键盘电极上的电位。
单片机通过采集这些电位变化,就可以获得用户的输入信息。
二、设计思路实现触摸键盘技术的基本思路是通过电容传感器来检测触摸操作,并将电容传感器的输出信号转换成数字信号,以供单片机进行处理。
具体的设计步骤如下:1.选择电容传感器:根据应用需求选择适合的电容传感器。
常见的电容传感器有电容触摸开关、电容触摸按钮等,可以根据实际情况进行选择。
2.连接电容传感器:将电容传感器与单片机连接起来。
一般情况下,电容传感器会有两个电极,分别连接到单片机的输入引脚和地。
3.设置引脚模式:在单片机的软件中,将连接到电容传感器的引脚设置为输入模式。
4.采集电压数据:通过单片机的模拟输入功能,采集电容传感器引脚上的电压数据。
可以使用ADC(模拟-数字转换器)模块来实现这一功能。
5.判断触摸操作:根据采集到的电压数据,判断是否发生了触摸操作。
可以通过设定一个阈值来判断触摸与非触摸状态。
6.处理触摸信息:如果发生了触摸操作,可以通过单片机的中断功能或轮询方式来获取触摸信息。
根据具体应用需求,可以对触摸信息进行处理,如显示在LCD屏幕上或进行其他操作。
三、实现方法根据具体的单片机型号和开发环境的不同,实现触摸键盘技术的方法会有所不同。
下面以常用的单片机STM32为例,介绍一种实现方法。
1.硬件连接:将电容传感器的输出引脚连接到单片机的一个模拟输入引脚上,并连接到供电地。
可以使用一个电阻将电容传感器的输出与模拟输入引脚串联,以减小输出信号的噪声。
基于单片机的键盘和LED数码管工作原理单片机是一种集成电路芯片,它包含了中央处理器、存储器和各种输入输出接口等核心功能。
而键盘和LED数码管则是单片机中常用的输入和输出设备之一键盘通常由多个按键组成,每个按键对应一个电路开关。
当按键按下时,电路闭合,形成通路,使电流流过。
按键抬起时,电路断开,通路被切断。
在单片机的键盘应用中,常用的键盘有矩阵键盘和独立按键两种。
矩阵键盘是将多个按键排列成矩阵的形式,通过行和列两个方向上的电极连接到单片机的输入输出引脚上。
当一些按键按下时,对应的行和列的电极会形成电路,单片机通过扫描行和列的方式,来检测按键的状态。
具体的工作原理如下:1.单片机通过输出行电平信号,将每行的引脚设置为输出模式,并将行的电平拉低;2.单片机通过输入列电平信号,将每列的引脚设置为输入模式,并开启输入状态;3.单片机依次扫描每行,检测是否有按键按下;4.如果有按键按下,则表示该行对应的列电平会被单片机检测到;5.单片机根据行和列的组合,确定按下的按键。
独立按键则是将每个按键对应的引脚直接连接到单片机的输入引脚上,按键按下时,直接检测到引脚的电平信号。
LED数码管是一种显示设备,它由多个LED组成,可以用于显示数字、字母和符号等信息。
在单片机的LED数码管应用中,常见的数码管有共阳和共阴两种类型,在工作时,需要通过单片机的输出引脚来控制数码管的亮灭。
共阳数码管的工作原理如下:1.单片机通过输出引脚产生一个高电平信号,与数码管的相应位相连接;2.当输出引脚电平为高时,该位的LED被通电,发出光亮;3.当输出引脚电平为低时,该位的LED断电,熄灭。
共阴数码管的工作原理与共阳相反:1.单片机通过输出引脚产生一个低电平信号,与数码管的相应位相连接;2.当输出引脚电平为低时,该位的LED被通电,发出光亮;3.当输出引脚电平为高时,该位的LED断电,熄灭。
通常,为了达到流水灯效果或同时显示多位数字,需要使用多个输出引脚来控制多个LED数码管。
PS2键盘在单片机上的应用摘要:在嵌入式PC应用系统中,作为人机交互设备的键盘,往往采用结构简单按键少的矩阵键盘。
标准键盘虽然能直接与嵌入式PC机的PS/2接口相连,但是体积大,按键多,不能满足需求,本文提出用一种AT89C52单片机实现具有标准PS/2接口的矩阵键盘,具有便捷,实用的特点。
关键词:PS/2接口,PS/2键盘,拨号键,AT89C52,LCD1602Abstract:PS/2 interface is one of the most useful mouse interface.It was IBM’s patent named osulum before. It is the dedicate interface of mouse and keyboard. This text implied a plan using PS/2 to make a system. PS/2 tansmit the data which was pressed, and AT89C52 receive it ,disposed it and transmit it to Lcd1602. Lcd1602 discover it to make us know which key has been pressed. PS/2 simulate a phone’s dial keyboard. This system’s feature is the circuit is sample and useful.Keywords:PS/2 keyboard, AT89C52, LCD1602,PS/2 interface,dial keyboard目录1、前言 (1)2、整体方案设计 (2)2.1方案论证 (2)2.2方案比较 (3)3、单元模块设计 (4)3.1PS2键盘模块 (4)3.2单片机模块 (6)3.3LCD显示模块 (7)4、软件设计 (9)5、系统技术指标及精度和误差分析 (10)6、结论 (11)7、设计小结 (12)8、致谢 (14)9、参考文献 (14)附录1:电路总图 (15)附录2:仿真图 (16)附录3:软件代码 (17)1、前言单片机因其性价比高, 处理能力强, 且抗干扰能力好, 在医疗器械、机电液控制、数据传输等各类工控系统和设备仪器中得到广泛应用。
单片机的按键控制电路原理
单片机的按键控制电路原理如下:
1. 按键连接:按键通过两个引脚(通常是输入引脚)与单片机相连。
一个引脚连接到单片机的输入引脚,另一个引脚连接到地。
2. 按键操作:当按键按下时,按键两个引脚之间的电阻减小,导致电流从单片机的输入引脚流向地。
而当按键未按下时,两个引脚之间的电阻变大,导致电流无法流过,单片机的输入引脚处于高电平状态。
3. 单片机输入引脚设置:单片机输入引脚一般采用上拉电阻或下拉电阻来保持输入引脚的电平状态。
在按键未按下时,上拉电阻连接到单片机的电源电压上,将输入引脚上拉至高电平;在按键按下时,通过按键连接到地,产生低电平。
4. 电平检测:单片机在程序中通过读取输入引脚的电平状态来判断按键是否按下。
一个常见的做法是使用中断,当检测到按键按下时,中断服务程序会被触发执行相关操作。
5. 消抖:由于按键被按下或弹起时可能会产生抖动,为了消除抖动影响,常在按键控制电路中加入消抖电路,例如RC电路或者软件延时等。
总结:按键通过连接到单片机输入引脚实现电平状态的检测,单片机通过对输入
引脚的电平状态进行判定来实现按键操作的控制。
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AbstractThe 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基于单片机的键盘控制设计目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1AT89C51单片机设计意义和目的: (1)1.2设计要求: (1)1.3思路及步骤 (1)1.3.1思路及成果: (1)1.3.2 设计内容步骤安排: (2)2 整体设计方案 (3)2.1单片机的基本概念 (3)2.2单片机的特点 (3)2.3单片机的应用领域 (4)2.4AT89C51的引脚封装概述 (4)2.5AT89C51单片机工作的基本时序 (6)2.6AT89C51单片机的内部结构及存储器配置: (6)2.6.1 AT89C51单片机的内部结构 (6)2.6.2 AT89C51单片机的存储器配置 (7)2.7AT89C51单片机键盘设计方案论证 (8)3 系统硬件设计与实现 (10)3.1系统原理图 (10)3.2AT89C51单片机的最小系统设计 (10)3.2.1 最小系统设计 (10)3.2.2 时钟频率电路的设计 (11)3.2.3复位电路的设计 (11)3.3数码管显示电路 (12)3.3.1数码管的结构 (12)3.3.2数码管的设计选择 (13)3.4键盘扫描电路的设计 (13)3.4.1键盘的作用 (13)3.4.2 键盘系统设计 (14)3.5喇叭控制电路的设计 (17)4系统软件的设计 (18)4.1程序流程框图 (18)4.2系统工作原理 (18)4.3系统程序设计 (19)4.3.1程序设计 (19)4.3.2键盘扫描程序的设计 (19)5仿真及其调试 (21)5.1键盘控制PROTENUS软件的仿真 (21)5.2软件调试 (21)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)基于单片机的键盘控制设计1绪论1.1 AT89C51单片机设计意义和目的:随着计算机及电子技术的飞跃发展,单片机也在不断更新换代,并成为电子系统中进行数据采集,信息处理,通信联络和实施控制的重要器件。
单片机技术已渗入到了各个领域,在智能仪器仪表,工业监测控制,电力电子,汽车电子等方面得到了广泛的应用,并取得了巨大的成果。
在今后若干年,MCS-51单片机的应用仍将占主要地位,仍然是我国单片机应用领域的主流机型。
现今各个领域的工程技术人员都应掌握单片机应用技术。
单片机键盘是单片机系统设计中一种主要的信息输入接口,其合理的设计,不仅可以节省系统的设计成本,更可使仪器设备的操作变得更为简单、方便,很大程度上提高系统综合性能。
随着就业形势日趋严峻,我们大学生的动手能力、实践能力和综合素质越来越受到学校和用人单位的重视。
在我们大学毕业时,必要的设计无疑是培养和锻炼动手能力、实践能力和综合素质的一个重要环节,这次关于单片机的键盘设计是对我们所学知识的一次综合实践,是对老师教学,我们学习成果的一次检验,也是我们即将毕业面临就业对自己就业信心的考验,对自己就业实力的测试。
也使我们对MCS-51单片机的主要技术深入理解,更深入掌握其原理及接口技术的应用,真正自己动手实践,做到能灵活应用[2]。
1.2设计要求:单片机具有集成度高,功能强,结构简单,应用灵活,可靠性高等特点。
在工业控制,机电一体化,通信终端,智能仪器仪表等诸多领域中得到了广泛应用。
本设计基于ATmel公司的89c51单片机,结合C语言控制的特点,实现键盘扫描的相关功能。
通过原理图设计,实现基本功能模块的组合,从而验证设计的可行性与可靠性。
掌握用单片机制作的键盘的原理及应用,熟练的学习ATMEL公司所用的AT89C51系列。
毕业设计的要求体现于整个工作的各个阶段中,可根据课题的特点有所侧重,但应该注意一下几点:1.根据课题任务制定合理、可行的工作计划;2.进行必要的调研和资料搜集、文献阅读;3.制定适当的技术方案,并通过与其它方案的比较加以论证;4.独立完成系统或模块的设计,软件设计要符合软件工程规范,硬件设计符合原理表示、线路图纸和工艺要求的各种规范;5.制定系统(模块)的测试方法,并根据完整的测试数据对系统(模块)的性能指标做出分析和评价;1.3思路及步骤1.3.1思路及成果: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。
1.3.2 设计内容步骤安排:1、大量查阅单片机资料,明确设计要求,确定设计方案。
2、进行硬件设计,绘制原理图。
3、进行软件设计,电路板实物的完成。
4、论文撰写、外文翻译,完成答辩。
2 整体设计方案2.1单片机的基本概念图2-1 单片机组成框图单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统。
单片机是将中央处理器,随机存储器。
只读存储器,定时器芯片和I/O 接口电路集成于一个芯片上的微控制器[3]。
单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。