单片机实例之按键原理剖析课件

1、课题三（实例） 之按键任务一 独立式按键控制的数码管显示任务二 矩阵键盘数码管显示第1页，共30页。任务一 独立式按键控制的数码管显示 本任务是利用独立按键实现对数码进行控制，记录按键的次数，每当按下一次键时，计数器加1，将计数器的值送数码管显示，当计数器加到10时，则归零重新计数 。设P0口连接按键，对Key1进行计数 P1口连接数码管 第2页，共30页。图6-2 键盘控制原理图第3页，共30页。 为了实现用按键控制LED的显示，首先要使单片机读入按键的状态，再根据键盘的状态去控制LED的亮灭。对LED的控制，在前面的课题中已经讲了，这里不再作重点讲解，仅仅作为一个键盘控制对象的例子。 根据

2、图6-2所示的硬件电路，每当按下按键时，单片机引脚P0.0将为低电平，程序运行时，需要检测P0.0引脚是否为低电平，若P0.0引脚为低电平，表示按键已按下。 当每次按下按键时，则使P1口输出的数据变化一次，输出不同数据，对应的程序设计框图如图6-4所示。程序设计分析第4页，共30页。初始化计数器+1送显是否按下键否是图6-4 键控计数显示流程图第5页，共30页。 一、按键的特性 作为机械按钮，键按下或者放开时，都存在着接通或断开的不稳定现象，从而使信号电平具有抖动现象，这种现象称为抖动。 由于按键的抖动，使按键对应的输出电平若干个干扰脉冲，如图6-5所示。为了保证每按下一次按键，单片机程序只动

3、作一次，就需要消除因按键的抖动现象而引起的错误动作，具体的处理方式分为硬件消除抖动和软件消除抖动，简称消抖。键盘电路原理抖动时间10ms开关动作时间100ms“ 1 ”“0”10ms图6-5 按键的波形第6页，共30页。二、 硬件消抖 图中两个“与非”门构成一个RS触发器。当按键未按下时,输出为1;当键按下时,输出为0。此时即使因按键的机械性能,使按键因弹性抖动而产生瞬时断开（抖动跳开B）,中要按键不返回原始状态A,双稳态电路的状态不改变,输出保持为0,不会产生抖动的波形。 也就是说,即使B点的电压波形是抖动的,但经双稳态电路之后,其输出为正规的矩形波。 硬件消抖动一般用于按键较少的情况。第7

4、页，共30页。三、软件消抖 如果按键较多,常用软件方法去抖,即检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms10ms的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。 当检测到按键释放后,也要给5ms10ms的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。 延时等待10ms 仍有按键信号？Y 有按键信号？NYN按键处理 按键释放？NY图6-7 软件消抖的流程图思考：为什么要等键释放？ 若不等会出现什么情况？第8页，共30页。1、C语言程序：#include sbit P0_0=P00;unsigned char count;unsigned char cod

5、e table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;void delay10ms()unsigned char i,j;for(i=250;i0;i-)for(j=248;j0;j-);第9页，共30页。void main(void)while(1) if(P0_0=0) delay10ms(); if(P0_0=0) count+; if(count=10) count=0; while(P0_0=0); P1=tablecount; 第10页，共30页。2、汇编程序ORG 00hSTART: MOV R1,

6、#00H ;初始化R1为0，REL: JB P0.3,REL ;判断SP1是否按下LCALL DELAY ;若按下，则延时10ms左右JB P0.3,REL ;再判断SP1是否真得按下MOV A,R1MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P1,AINC R1JNB P0.3,$ ;等待SP1释放CJNE R1,#10,REL第11页，共30页。SJMP START ;继续对K1按键扫描DELAY: MOV R6,#20 ;延时10ms子程序L1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,L1RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66

7、H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH END第12页，共30页。练习： 编写程序使得K0按下时显示1，K7按下时显示8，无键按下时显示0，有多键按下时显示P。第13页，共30页。任务二获取矩阵键盘的键值 本任务目标是用矩阵键盘控制LED实现一个矩阵键盘的按键值。第14页，共30页。编写程序使得P0显示按键的行号，P2口显示按键的列号。第15页，共30页。 在单片机程序中，对多个键的处理应包括以下三项内容： 键输入检查键盘是否有键被按下，并消除按键抖动。键译码（扫描法或反转法）即获取是哪个键按下，得到按键的行号，和列号；有时还需计算键码（每个按键编号，对于4*4的矩阵按键，键码共16

8、个为0,15）。键结束即检查按键是否抬起，这样使得一次按键只做一次处理。键处理根据键码执行不同按键处理程序段。一、键盘处理第16页，共30页。检查键盘是否有键被按下，并消除按键抖动。代码flag=0;P1=0 x0F; /高四位是列线输出0，低四位是行线读入前写1if(P1&0 x0F != 0 x0F) delay();if(P1&0 x0F != 0 x0F)flag=1;键输入第17页，共30页。扫描键盘 行列式键盘的具体识别方法有扫描法和反转法。扫描法即用列线输出，行线输入（可交换行线和列线的输入、输出关系）。其中，列线逐列输出0，某行有键按下，行线有0输入，若无按键，行线输入全部为1

9、。当有键按下时，根据行线和列线可最终确定哪个按键被按下。反转法行线和列线交换输入、输出，分两步获取按键的键号，但是在多键同时按下时不能准确判断。键译码第18页，共30页。代码 获取行号 temp = 0; P1=0 x0F; /低四位输入 输入前写1 /列为高四位 低电平输出 temp=P1; /读P1口 temp=(temp&0 x0F); /屏蔽高四位 switch(temp)case 1: row=0; break; / p1.0 被拉低case 2: row=1; break; / p1.1 被拉低case 4: row=2; break; / p1.2 被拉低case 8: row=

10、3; break; / p1.3 被拉低default: row=16; /多个按键被按下，或无键按下 键译码反转法第19页，共30页。代码 获取列号 P1=0 xF0; /列高四位输入,输入前写1 / 行为低四位，低电平输出 temp=P1; /读P1口 temp= (temp4) & 0 x0F); switch(temp)case 1: col=0; break; / p1.4 被拉低case 2: col=1; break; / p1.5 被拉低case 4: col=2; break; / p1.6 被拉低case 8: col=3; break; / p1.7 被拉低default

11、: col=16; /多个按键被按下，或无键按下 计算键值 key = row*4 + col;键译码反转法第20页，共30页。代码 获取列号(row,col)uchar code scan4=0 xEF,0 xDF,0 xBF,0 x7F; for(i=0;i4;i+) P1= scani; /低四位输入 扫描第0列，p1.4为低电平 temp=P1; /读P1口 temp= (temp&0 x0F); /屏蔽高四位 if(temp=1) / p1.0 被拉低 row=0,col=I,break; else if(temp=2) / p1.1 被拉低 row=1,col=i,break; e

12、lse if(temp=4) / p1.2 被拉低 row=2,col=i,break; else if(temp=8) / p1.3 被拉低 row=3,col=i,break; else row=16,col=16; / 多个按键被按下，或无键按下计算键值 key=键译码扫描法第21页，共30页。即检查按键是否抬起，这样使得一次按键只做一次处理。代码flag=0;P1=0 x0F;if(P1&0 x0F!=0)delay();if(P1& 0 x0F!=0)flag=1;键结束第22页，共30页。根据键码执行不同按键处理程序段。代码unsigned char code table=0 x3

13、f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;P0= tablerow;P2= tablecol;键处理第23页，共30页。主程序while(1)if(有键按下)键译码等待键结束键处理第24页，共30页。练习： 编写程序使得P0显示键码的十位，P2口显示键码的个位。第25页，共30页。任务三简易计算器 本任务目标是用矩阵键盘控制数码管实现一个简易计算器。第26页，共30页。图4-7 简易计算器的电路原理图第27页，共30页。 在单片机程序中，对多个键的处理应包括以下三项内容： 键输入 检查键盘是否有键被按下，并消除按键抖动，获得或规定（单个按键）按键的键号。可以用动态显示函数代替消抖用的延时函数。键译码 即获取是哪个键按下，用键值给各个按键编号，对于4*4的矩阵按键，键值共16个为0,15。可将键值分配为：数字键09、功能键0AH0FH，是按键在物理位置上的人为规定数值。键结束键处理 根据键值执行不同程序段。如：若键值属于数字，则调用显示数字子程序；若键值属于功能键，则进行多分支转