单片机实例之按键原理30页PPT

• 可靠性：选用经过稳定测试、质量可靠的 外围设备。
外围设备配置原则与选型建议
常用外围设备类型
如键盘、显示器、打印机、A/D和D/A转换器等。
选型注意事项
关注设备的性能指标、接口类型、尺寸大小及价格等因素。
典型外围设备配置案例分析
案例一
基于单片机的温度监控系统
外围设备配置
温度传感器、A/D转换器、LCD 显示器等。
典型应用系统设计案例分析
智能家居控制系统
以单片机为核心，实现对家居 环境的监测和控制，如温度、
湿度、光照等。
工业自动化控制系统
通过单片机实现对工业设备的 自动化控制，提高生产效率和 产品质量。
物联网终端设备
将单片机作为物联网终端设备 的核心控制器，实现数据采集 、处理和传输等功能。
医疗电子设备
利用单片机实现医疗电子设备 的智能化和便携化，如血压计
子程序的定义、参数传递、局部 变量与全局变量的使用等。
典型汇编语言程序实例分析
逻辑运算程序
与、或、非等基本逻辑运算的 汇编实现。
控制转移程序
条件转移、无条件转移等控制 转移的汇编实现。
算术运算程序
加法、减法、乘法、除法等基 本算术运算的汇编实现。
数据传送程序
内存与寄存器之间、寄存器与 寄存器之间数据传送的汇编实 现。
如医疗监护仪、便携 式医疗设备等。
作为物联网终端设备 的核心控制器，实现 数据采集、传输和控 制等功能。
常见单片机类型及特点
8051系列
PIC系列
具有高性能、低功耗、易于编程和调试等 特点，广泛应用于工业控制和智能家居等 领域。
具有高性能、低功耗、丰富的外设接口和 强大的中断处理能力等特点，适用于各种 复杂的应用场景。

无线通信
01
蓝牙通信
单片机可以通过蓝牙模块实现无线通信，与手机、电脑等 设备进行数据传输。常见的蓝牙协议有蓝牙2.0、蓝牙4.0 等。
02 03
Wi-Fi通信
单片机可以通过Wi-Fi模块实现无线通信，与云端服务器 进行数据传输。常见的Wi-Fi协议有Wi-Fi 802.11n、WiFi 802.11ac等。
01
发展
随着技术的不断进步，单片机的性能不 断提高，功能不断丰富，应用领域也不 断扩大。
02
03
现状
目前，单片机已经成为嵌入式系统领 域中的重要分支，广泛应用于各个领 域。
单片机的应用领域
工业控制
智能家居
单片机被广泛应用于工业自动化控制系统 中，如过程控制、数据采集、机械臂控制 等。

单片机在智能家居领域中也得到了广泛应 用，如智能门锁、智能照明、智能空调等 。
nRF24L01无线模块
nRF24L01是一款基于FDSM技术的高性能无线收发器芯 片，工作频率范围为2.400GHz～2.525GHz，常被应用于 低功耗无线传输领域。单片机可以通过nRF24L01无线模 块实现无线数据传输。
05 单片机发展与趋 势
单片机的发展历程
起源
单片机最早起源于20世纪70年代，是一种将CPU、内存 、I/O接口等集成在一个芯片中的微型计算机。
4. 调试
通过仿真和实际硬件调试来验证 程序的正确性。
编程实例
LED闪烁
通过编程控制单片机上的 LED灯的亮灭，以实现闪 烁效果。
按键检测
通过编程检测单片机上的 按键输入，并相应地控制 输出。
定时器使用
通过编程使用单片机的定 时器功能，以实现定时控 制或时间间隔测量。

一定要去掉“前沿抖动”和 “后沿抖动”的脉冲，两者 统称为按键去抖动。
11 原理分析
那怎么样对键盘去抖动呢？
一般可以采用硬件电路和软件程序两种方法消除键盘抖动。但在现代电 子产品开发过程中，一般都采用软件去抖动。
11 原理分析
软件程序消除键盘抖动措：
① 检测判断是否有键按下； ② 若有则执行5～10ms的延时程序； ③ 再重新检测判断该键是否仍然按下。 同理，在检测到该键释放时，也采用先 延时再判断的方法消除抖动的影响。一 般释放键时，不需要检测和去抖动操作 。
//按键处理,开灯、关灯等 } else if(P11==0)//判断是否为P11的按键按下 {
//按键处理,开灯、关灯等 } while(P10==0||P11==0);//等待两个按键都松开 } //返回
}
THANK YOU
独立按键工作原理 及代码实现
CONTENTS
原理分析
代码实现
11 原理分析
按键电路的工作原理： 按下：A为低电平,0v 松开：A为高电平,5v
独立按键电路
11 原理分析
机械式按键的开、关分别是通过机械触点的合、断来实现，由于机械触 点的弹性作用，在闭合或者断开的瞬间均有抖动现象，会出现一系列电脉冲 ，抖动时间长短，与开关的机械特性、按键动作等因素有关。抖动时间一般 有5～10ms。在抖动期间检测按键的开或者关，可能导致键盘识别出错。
}
N
判断键按下？
Y 延时去抖动
N 再判断键按下？ Y 按键处理
N 等待按键松开 Y
21 代码实现
两个按键的 判断方法：
void KeyScan( )
{
if(P10==0||P11==0) //判断是否有按键按下 {

单片机键盘原理
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you

不同检测方法
从轮询法到外部中断法，每 种检测方法都有其适用的场 景和优缺点。
去抖的重要性
去抖是确保按键信号准确性 和稳定性的关键步骤，应引 起足够的重视。
参考资料
1 相关单片机规格书
了解单片机的按键检测功能和引脚定义。
2 开发板说明书
掌握开发板上的按键检测实现方法和使用要点。
3 相关论文和技术文章
按钮的引脚连接方式
矩阵连接
将多个按钮按行列连接，减少引脚的使用量。
并行连接
每个按钮使用独立的引脚连接到单片机，提高按键 的独立性。
按钮的闭合过程
1
无闭合
按钮未被按下，触点之间没有电流流动，电路断开。
2
闭合中
按钮被按下，两个触点闭合，电流开始流动。
3
完全闭合
按钮被完全按下，两个触点紧密接触，电流稳定通过。
深入了解按键检测的原理和发展趋势。
3 硬件去抖
通过电容、电感等元器件的组合来消除按键震荡。
实例演示
代码实现
使用按键控制LED灯的亮灭，实 现简单的开关功能。
按键连接方式
将按键与单片机的引脚连接，确 保信号传输的准确性。
实现效果演示
通过按下按钮来控制LED灯的亮 灭，验证按键检测的有效性。
总结
应用范围
按键检测广泛应用于各种电 子设备和嵌入式系统中，提 供人机交互的方式。
《单片机按键检测》PPT 课件
本课程将介绍单片机按键检测的原理和实现方法。
概述
单片机按键检测是一种常用的输入方法，本节将介绍按键的原理和基本构成， 以及按键检测的方法和应用。
按钮电路的基本构成
1 按键
通常由两个金属触点组成，通过闭合和断开触点来实现按键功能。

\\\§8.3 键盘接口技术一、键盘输入应解决的问题键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备．操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通讯。

键是一种常开型按钮开关，平时(常态)键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合(短路)。

键盘分编码键盘和非编码键盘。

键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现并产生编号或键值的称为编码键盘，如：ASCⅡ码键盘、BCD码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。

在单片机组成的测控系统及智能化仪器中用得最多的是非编码键盘。

本节着重讨论非编码键盘的原理、接口技术和程序设计。

键盘中每个按键都是—个常开关电路，如图所示。

1.按键的确认：P1.7=1 无按键；P1.7=0 有按键；2.去抖动去抖动的方法：①硬件去抖动采用RS触发器：优点: 速度快,实时,缺点: 增加了硬件成本②软件去抖动采用延时方法延时5—10ms 延时5—10ms P1.7=0 确认P1.7=0 P1.7=1 (去前沿抖动) (去后沿抖动)二、独立式键盘每个I/O口连接一个按，S1 P1.0S2 P1.1……………………….S8 P1.7软件：START：MOV P1，#0FFH ；置P1口为高电平JNB P1.0, RS1 ; S1按下,程序去执行RS1JNB P1.1, RS2 ; S2按下,程序去执行RS2JNB P1.2, RS3 ; S3按下,程序去执行RS3JNB P1.3, RS4 ; S4按下,程序去执行RS4JNB P1.4, RS5 ; S5按下,程序去执行RS5JNB P1.5, RS6 ; S6按下,程序去执行RS6JNB P1.6, RS7 ; S7按下,程序去执行RS7JNB P1.7, RS8 ; S8按下,程序去执行RS8AJMP START ; 继续扫描按键………….RS1: AJMP PK1 ;RS2: AJMP PK2 ;RS3: AJMP PK3 ;RS4: AJMP PK4 ;RS5: AJMP PK5 ;RS6: AJMP PK6 ;RS7: AJMP PK7 ;RS8: AJMP PK8 ;AJMP START ; 无键按下,继续扫描…………………PK1: ……….. ;按键S1功能处理程序AJMP START ;处理S1按键后, 继续扫描PK2: ……….. ;按键S2功能处理程序AJMP START………………….PK8: ………………;按键S8功能处理程序AJMP START ; 处理S8按键后, 继续扫描优点: 连线简单,程序容易.缺点: 太浪费资源适用于按键较少、I/O口空闲的场合。

谢谢聆听
单片机原理及应用说 课ppt课件
目录
• 课程介绍与目标 • 单片机基本原理 • 单片机外部扩展技术 • 单片机接口技术 • 单片机应用系统设计实例分析 • 实验教学内容安排与考核方式 • 课程总结与展望
01 课程介绍与目标
课程背景与意义
信息技术发展迅速， 单片机作为嵌入式系 统核心，应用广泛
适应社会对单片机应 用人才的需求，提高 学生就业竞争力
新能源与节能环保
在新能源和节能环保领域，单片机将应用于太阳能、风能 等可再生能源的转换和控制，以及能源管理和节能控制等 方面。
工业自动化与智能制造
在工业自动化领域，单片机将作为控制器和执行器广泛应 用于各种自动化设备中，提高生产效率和产品质量。
人工智能与机器人
随着人工智能技术的不断发展，单片机将作为机器人的核 心控制单元，实现机器人的感知、决策和执行等功能。
内部结构和工作原理
内部结构
主要包括中央处理器（CPU）、 存储器（ROM、RAM）、I/O接 口、定时器/计数器、中断系统
等。
工作原理
单片机通过执行存储在存储器中 的程序，实现对外部设备的控制 和数据处理。程序由一系列指令 组成，指令在CPU中执行，完成
各种操作。
时序与复位
单片机的时序是指各部件之间协 调工作的时间顺序。复位操作是 将单片机恢复到初始状态，以便
D
简易计算器设计
设计目标
实现基本的数学运算功能，包括加、 减、乘、除等。
设计思路
采用单片机作为核心控制器，通过按 键输入数字和运算符，经过处理后在 显示屏上显示结果。
硬件组成
单片机、按键、显示屏、电阻、电容 等。
软件设计
编写程序实现按键输入识别、数学运 算处理、结果显示等功能。

键盘按下等效电路
VCC
R4=10欧姆
单片机系统
各电路模块 各IC 等等
会有什么情况？
R4
通过R4的电流=? R4=10K欧姆 会有什么情况？
作业
• 有键盘按下LED0亮，LED1亮； • 没有键盘按下LED2亮，LED3亮；
有键盘按下LED0亮，LED1不亮； 没有键盘按下LED0不亮，LED1亮；
• • • • • • • •g52.h> //编写51单片机程序都需要 sbit P00=P0^0; //对一个LED进行位定义 sbit P17=P1^7; //对一个键盘DL4进行位定义 sbit P36=P3^6; //对控制蜂鸣器的引脚进行位定义 main() { if(P17==0)//有键按下 { P00=0;//LED0灯亮 P36=0;//蜂鸣器 } else { P00=1;//LED0灯灭 P36=1;//蜂鸣器关闭
R4电阻等于多少？
0
蜂 鸣 器 响
if(P17==0) { P36=0;蜂鸣器响 } else { P36=1;蜂鸣器不响 }
• #include<reg52.h> //编写51单片机程序都需要 • • • • • • • • • • • • • sbit P17=P1^7; //对一个键盘DL4进行位定义 sbit P36=P3^6; //对控制蜂鸣器的引脚进行位定义 main() { if(P17==0)//有键按下 { P36=0;//蜂鸣器 } else { P36=1;//蜂鸣器关闭 } }

为了显示按键的编号，该项目采用两位数码管快速交 替显示即动态显示方法，关于动态显示原理将在第4章重点 学习。本项目程序清单如下：
/*********************************************** ******************************/
1 2 3 4 5 6 7 8
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
80C51
P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7
39 38 37 36 35 34 33 32
一、电路原理
本项目实现的目的是系统检测并让数码如显示这个按 键的编号。单片机4×4矩阵键盘见仿真电路3-4-4所示，电 路采用Proteus软件设计。图中16个按键占用P2的8个端口 ，其中P2的低4位连接列线，高4位连接行线；两个共阳数 码管段选端连接P0口，公共端分别连接P1.0和P1.1；网络 标号相同的引脚具有连接关系。
delay(20000);//长按按键后，控制LED状态变换速度
}
}
void main(void)
{
while(1)
key();
}
3.4.3 4×4矩阵按键 (项目4-3)
4×4矩阵键盘在多按键单片机系统中经常采用。本项 目设计的矩阵键盘共有16按键，按照“线与”的交叉连接 方式排列，即16个按键分别连接在4行4列导线的交叉点上 。由于采用矩阵连接方式，16个按键只占用了8个I/O口， 相对节省了单片机系统I/O口资源，
为了研究按键的抖动现象，我们首先通过一个实际例 子分析一下微触按键产生抖动对系统的影响。图3-4-1所示 的电路是一个按键控制的加数计数小系统中，加计数器的 脉冲输入端CP为上升沿有效，数码管初始显示为0。按键不 按时，CP = 0，计数器不计数。一般认为，按键按下，CP 端由低电平变为高电平，含有电平上升沿，计数器应该加 计数，并且每按下1次按键，计数器加1。但在实验中会

36
（2）源程序代码 void main(void) { while(1)∥无限循环 { speaker=1;∥高电平停止发声 delay1ms (50);∥延时50 ms speaker=0;∥低电平发出声音 delay1ms (50);∥延时50 ms } }
37
4.程序调试 #include<at89x52.h>∥头文件 sbit P35=P3^5;∥位定义 void main(void)∥主函数 { while(1)∥无限循环 { if(P35==0)∥判断是否按下按键S2 P1=0x00;∥点亮8个LED else∥若没有按下 P1=0xff;∥熄灭8个LED } }
59
（2）源程序代码 } } P1=0x7f;∥检测第四行，赋值为0111 1111 temp=P1; temp=temp&0x0f; while(temp!=0x0f) { delay(10); temp=P1; temp=temp&0x0f; while(temp!=0x0f) {
60
（2）源程序代码
14
4.程序调试 （1）下载程序 （2）调试程序
图3.8 独立按键调试效果图
15
任务2 多个按键控制 一、任务引入
图3.12 多个按键分别控制LED点亮和熄灭
16
二、任务要求 （1）理解两个按键控制LED原理图。 （2）能正确安装S3~S9按键。 （3）学会编写两个按键控制一个LED的程序
。
17
25
4.程序调试 （1）下载程序 （2）调试程序
图3.18 两个按键调试效果图
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任务3 蜂鸣器的使用 一、任务引入
图3.21 蜂鸣器外形
27
二、任务要求 （1）掌握蜂鸣器硬件电路原理。 （2）根据原理图正确安装个电器元件。 （3）学会编写程序控制蜂鸣器发声。

8.6 按键接口
• 8.6.3 独立式键盘
L3: JB K4,L4 ;未按下 键则继续扫描下一个键 未按下K4键则继续扫描下一个键 未按下 JNB K4,$ ;若按下则等待放开 若按下则等待放开 LCALL PRO_K4 ;K4处理程序 处理程序 RET ; 返回 L4: JB K5,L5 ;未按下 键则跳转到返回处 未按下K5键则跳转到返回处 未按下 JNB K5,$ ;若按下则等待放开 若按下则等待放开 LCALL PRO_K5 ;K5处理程序 处理程序 RET ; 返回 L5: ;未按下任何一个键，直接返回 未按下任何一个键， 未按下任何一个键 RET 其中PRO_K1～PRO_K5，为用户自定义相应键的处理程序。 其中 ～ ，为用户自定义相应键的处理程序。
8.6 按键接口
• 8.6.1 按键开关 硬件消除抖动电路：任务3中的的R-S触发器。
8.6 按键接口
• 8.6.1 按键开关 软件去抖动：具体方法是在检测有按键按下时， 软件去抖动：具体方法是在检测有按键按下时， 执行一个适当时间的延时程序后， 执行一个适当时间的延时程序后，再确认该按键 电平是否仍保持闭合状态电平， 电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持闭合状 态电平，则确认该按键处于闭状态。 态电平，则确认该按键处于闭状态。 DISP:JB P1.0,DISP ;没按下则继续等待 没按下则继续等待 LCALL DELAY ;延时 延时10ms 延时 JB P1.0,DISP 同样，在按键释放时， 同样，在按键释放时，也应采用同样的步骤进 行确认，从而可消除抖动的影响。 行确认，从而可消除抖动的影响。
;查询式检测按键子程序 查询式检测按键子程序 KSCAN: MOV P2,#0FFH MOV A,P2 CPL A ANL A,#00011111B JZ L5 LCALL DELAY

7
计算机系统组成
01
02
03
硬件系统
包括中央处理器、存储器 、输入输出设备等
2024/1/25
软件系统
包括系统软件、应用软件 等
计算机的工作原理
基于存储程序控制，即程 序和数据一样存放在存储 器中，由中央处理器执行
8
单片机内部结构
中央处理器（CPU）：单 片机的核心部分，负责执 行各种指令
2024/1/25
25
软件程序设计实例分析
主程序设计
中断服务程序设计
实现系统的初始化、任务调度和异常处理 等功能。
根据硬件中断源编写相应的中断服务程序 ，实现实时响应和处理。
功能模块程序设计
调试与测试
针对各个功能模块编写相应的程序，实现 特定的功能需求。
采用仿真器、逻辑分析仪等工具进行程序 调试和硬件测试，确保系统设计的正确性 和可靠性。
30
感谢观看
THANKS
2024/1/25
31
汇编语言指令集
详细讲解单片机常用的汇编语言指令，包括数据 传送、算术运算、逻辑运算、位操作等指令。
汇编语言编程实例
3
通过具体案例，演示如何使用汇编语言进行单片 机程序开发，包括程序结构、编程规范、调试技 巧等。
2024/1/25
12
C语言编程
2024/1/25
C语言在单片机中的应用
01
阐述C语言在单片机领域的优势以及适用场景。
Keil C51开发环境搭建
详细讲解Keil C51开发环境的安装、配置和使用方法，包括编辑器、编译器、调试器等 工具的使用。
2024/1/25
基于Keil C51的单片机应用开发

独立式按键和矩阵式按键的工作原理1.独立式按键：一键一线，各键相互独立连接图如下1.单片机P1,P2口分别接数码管控制其要显示数字。

2.按键KEYI,KET2分别接单片机P3.0,P3.1口，实现按键对数码管的控制3.按键连接是要并联一个电容，防止按键抖动。

相应的控制程序如下ORG 0000HSJMP MAINMAIN: MOV SP,#60H 由于后面的延时程序用到了寄存器R7，所以要将SP的值赋为60H,防止R7的地址被占用。

LCALL DISP 调用子程序DISP,使数码管显是00按键1的作用是计数1-----100，按下一次数码管显示数字加1LOOP: JB P3.0,NK1 判断按键1是否被按下LCALL DL 延时程序看是否为误按JB P3.0,NK1 判断按键1是否仍处于被按下状态，确定按键确实被按下,未被按下跳转到NK1JNB P3.0,$ 判断按键是否被松开，完成了一次按键INC 40H 40H单元地址加1MOV A,#100 100付给A,设置显示数字1---100CJNE A,40H,NN 判断40H单元内容与A相等为100，不想等则转移到NNMOV 40H,#0 当40H内容为100是，从新开始计数，将40H 内容赋为0NN: LCALL DISP 调用子程序DISP按键2的作用是清零.无论之前的数字是几。

NK1: JB P3.1,NK2 判断按键2是否被按下LCALL DL 延时程序看是否为误按JB P3.1,NK2 判断按键2是否仍处于被按下状态，确定按键确实被按下，未被按下则跳转到NK2JNB P3.1,$ 判断按键是否被松开，完成了一次按键MOV 40H,#0 40H内容为0LCALL DISP 调用子程序DISP实现清零NK2: SJMP LOOP 跳转到LOOP按键1被按下要显示的数字计算程序DISP: MOV DPTR,#TAB 将数表首地址送到DPTRMOV A,40H 40H内容送到AMOV B,#10 #10送到BDIV AB A的内容除B的内容，余数存到B里,商存到A 里。