软件去抖动检测到按键按下后资料

软件去抖动检测到按键按下后

独立连接式键盘连接图如右图所示。当没有键被按下时，所有的数据输入线都为高电平；当有任意一个键被按下时，与之相连的数据输入线将变为低电平；通过相应指令，可以判断是否有键按下。2.矩阵连接式键盘

键按矩阵排列,各键处于矩阵行/列的结点处,CPU通过对连在行(列)的I/O线送已知电平的信号,然后读取列(行)线的状态信息。逐线扫描,得出键码。其特点是键多时占用I/O口线少,硬件资源利用合理，但判键速度慢。适用场合：多用于设置数字键，适用于键数多的场合。

4行4列矩阵式键盘连接图如右图所示。这种键盘适合采取动态扫描的方式进行识别。扫描方式：低电平扫描（回送线必须被上拉为高电平）、高电平扫描（回送线需被下拉为低电平）。右图中给出了低电平扫描的电路。3.薄膜开关特点：不需要进行导线与开关间的焊接，结构简单、体积小、防尘、防水、防有害气体侵蚀、寿命长、可靠性高。应用：与按键式键盘类似，多个薄膜开关也可按照独立式或矩阵式设计内部电路，其原理与普通键盘相同。

按键开关去抖动问题

*键盘的抖动时间一般为5～10ms，抖动现象会引起CPU对一次键操作进行多次处理，从而可能产生错误。⑴硬件去抖动

消除抖动不良后果的方法：其中RC滤波电路去抖动电路简单实用，效果较好。⑵软件去抖动检测到按键按下后，执行延时10ms子程序后再确认该键是否确实按下，消除抖动影响。

（1）开关状态的可靠输入。必须消除键抖动。可以采用硬件和软件两种方法，硬件方法就是在按键输入通道上添加去抖动电路；软件方法则采用延迟10～20ms

（2）键盘状态的监测方法——中断方式还是查询方式。

（3）键盘编码方法。

（4）键盘控制程序的编制。。

6.1.3键盘接口

功能：对键盘上所按下的键进行识别。分类：

（1）编码键盘：采用专用的编码/译码器件，被按下的键由该器件译码输出相应的键码/键值。其特点是增加了硬件开销，编码固定，但编程简单。适用于规模大的键盘。

6.1.2使用键盘时必须解决的问题

（2）非编码键盘：采用软件编/译码的方式，通过扫描，对每个被按下的键判别输出相应的键码/键值。其特点是不增加硬件开销，编码灵活，但编程较复杂，占CPU时间。适用于小规模的键盘，特别是单片机系统。键盘。1．键盘接口的工作原理

对于矩阵式键盘，如上页图所示，键盘的行线X0～X3通过电阻接+5V，当键盘上没有键闭合时，所有的扫描线和回送线都断开，无论扫描线处于何种状态，回送线都呈高电平。当键盘上某一键闭合时，则该键所对应的扫描线和回送线被短路，可以确定，变为低电平的回送线与扫描线相交处的键闭合。

CPU对键盘扫描的方式：程序控制的随机方式（CPU空闲时扫描键盘）、定时控制方式（定时扫描键盘）、中断方式。

CPU对键盘上闭合键的键号确定方法：根据扫描线和回送线的状态计算求得，或根据行线和列线的状态查表求得。

2．键输入程序的设计方法

（1）判断键盘上是否有键闭合；（2）消除键的机械抖动；（3）确定闭合键的物理位置；（4）得到闭合键的编号；（5）确保CPU对键的一次闭合只做一次处理3．键盘接口方式（1）独立式键盘接口（静态方式）特点：结构简单，每个按键接单片机的一条I/O线，通过对输入线的查询，可以识别每个按键的状态。[例题]

在MCS-51单片机系统中，设计一个含8个按键的独立式键盘。解：在MCS-51中，含8个按键的独立式键盘的线路连接如下页图所示，8个按键经上拉电阻拉高后分别接到MCS-51单片机P1口的8条I/O线上（P1.0～P1.7）。

在无键按下的情况下，P1.0～P1.7线上输入均为高电平。当有键按下时，与被按键相连的I/O线将得到低电平输入，其他位按键的输入线上仍维持高电平输入。

P1口8条I/O线经与非门74LS30实现逻辑与非后，再经过1个非门74LS04进行信号变换，然后接至MCS-51的引脚上，可通过中断的方式处理键盘。在中断服务程序中，先延时20ms消除键抖动，再对各键进行查询，找到所按键，并转到相应的处理程序中去。

CLOSE: JNB ACC.7,KEY7 ;查询7号键

JNB ACC.6,KEY6 ;查询6号键

JNB ACC.5,KEY5 ;查询5号键

JNB ACC.4,KEY4 ;查询4号键

JNB ACC.3,KEY3 ;查询3号键

JNB ACC.2,KEY2 ;查询2号键

JNB ACC.1,KEY1 ;查询1号键

JNB ACC.0，KEY0 ;查询0号键

INT0: RETIKEY7: …… ;7号键处理程序

KEY71: MOV A,P1 ;再读P1口各引脚

JNBACC.7,FUNC71 ;确认键是否释放

RETIKEY6: …… ;其他键处理程序

…… D20: …… ;20ms延时子程序

…… END

主程序如下：

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H ;外部中断0中断服务入口地址

LJMP INT ;转中断服务

ORG 0100H MAIN: SETB EA ;开总中断允许

SETB EX0 ;开INT0中断

SETB IT0 ;下降沿有效

……中断服务程序清单如下：

INTI CALL D20 ;延时去抖动

MOV P1,#0FFH ;P1口送全1值（准双向口原因）

MOV A,P1 ;读P1口各引脚

CJNE A,#0FFH，CLOSE ;验证是否确实有键闭合

AJMP INT0 ;无键按下（按键时间过短）则退 ；出中断（2）矩阵式键盘接口——行反转法

矩阵式键盘按键识别方法有行反转法和扫描法等。行反转法需要两个双向I/O口分别接行、列线。步骤如下：

（1）由行线输出全“0”，读入列线，判有无键按下。（2）若有键按下,再将读入的列列线输出,读进行线的值。（3）第一步读进的列线值与第二步读进的行线值运算，从而得到代表此键的唯一的特征值。行反转法因输入与输出线反过来用而得名。优点是判键速度快，两次即可。[例题]请为8051微处理器设计一个由4行4列键阵构成的键盘。解：4×4矩阵键盘的线路连接如下页图所示。其中P2口的低4位作为输出线。P1口的低4位作为输入线，输入线通过74LS21进行逻辑相与后作为8051的一个外部中断源输入。当有键按下时就将引起中断。中断服务程序要对所按的键进行判别。

（1）查询闭合键的位置子程序KEYR

KEYR子程序用以确定每组线中哪一位为0，是否有多个0。在调用前，应将读某组线的数据存入累加器A中。KEYR子程序返回时，某组线中0的位置（0～3）保存在R3中。按键闭合引起中断后，执行中断服务程序。表2-5工作寄存器组选择控制表KEYR子程序如下：

KEYR: CJNE A,#0FEH,TESTP11 ;测试P1.0 MOV R3,#0 ;P1.0=0，说明被按键的输入线为P1.0 LJMP FINISH ;返回

TESTP11: CJNE A,#0FDH,TESTP12 ;测试P1.1 MOV R3,#1 LJMP FINISHTESTP12: CJNE A,#0FBH,TESTP13 ;测试P1.2 MOV R3,#2 LJMP FINISHTESTP13: CJNE A,#0F7H,FINISH ;测试P1.3 MOV R3,#3FINISH: RET

（2）中断服务程序

中断服务程序开始部分应利用软件延时消除键抖动，然后再对所按的键做出处理。中断服务程序如下：

ORG1000H INT11:LCALLDELAY ;延时去抖动

MOV A,P1 ;读输入线

ANL A,#0FH ;判断是否有键闭合

CJNE A,#0FH,TEST ;有键闭合，转判断按键程序

RETI ;无键闭合，返回

TEST:MOV B,A ;暂存

LCALL KEYR ;调用读取子程序

MOV 40H,R3 ;暂存在40H单元

MOV P2,#0FFH ;输出线写1 MOV P1,B ;输入线写入数据

MOV A,P2 ;读输出线

LCALL KEYR ;调用读取子程序

XCH A,R3 SWAP A ORL 40H,A ;得按键特征值

RETI

中断程序结束后，键的特征值存放在40H单元中。此键的输出线号位于40H单元的高4位，其输入线号位于低4位。此后，根据40H单元的内容去查表，得到相应键的代码，可进行显示或其他处理。（3）去抖动的延时子程序DELAY

利用CPU的空闲方式，通过定时器T1实现延时，T1必须预先置初值，以得到需要的延迟时间。设晶振频率为6MHz，欲延时20ms，定时时间为：（216－TC）×6/12=20×103μs，初值：TC=25536=63C0H。程序如下：

DELAY: MOV TOMD,#11H ;方式1定时

MOV TL1,#0C0H ;定时器1定时初值

MOV TH1,#63H SETB EA ;开中断

SETB ET1 ;开定时器1中断

SETB PT1 ;定时器1为高级中断（因被键盘中断调用）

SETB TR1 ;启动定时器

ORL PCON，#1 ;启动空闲方式，实际CPU在此处等待

CLR TR1;以下四条指令只有在延时后，定时器被唤醒，才能执行

CLR PT1 CLR ET1 RET END （4）通过串行口扩展键盘接口

MCS-51系列单片机的串行口与串/并转换芯片配合（如串入并出芯片74LS164）可以扩展键盘。[例题]

利用MCS-51的串行口与串/并转换芯片配合，扩展2行8列的键盘接口，键号为0～15。要求给出其硬件连接和键盘查询子程序。解：串口与串/并转换芯片配合扩展键盘的线路连接如下图所示。

其中，P1.0和P1.1作为行线。键盘的编码为：P1.0线上的8个键分别为00H+（00H～07H），P1.1线上的8个键分别为08H+（00H～07H）。扫描线（00H～07H）的具体值存放在R4中。程序采取查询方式读取键号，并且考虑了键的抖动问题。DLY1是延时子程序。

程序如下：

ORG1000H SERKEY:MOVSCON,#00H ;设置串行口

MOVA,#00H ;键盘初始化，送00H到列线上

LCALLVARTO ;发送数据

CHK:JNBP1.0,CHK0 ;检查是否有键按下

JNBP1.1,CHK0 ;检查是否有键按下

AJMPCHK ;无键按下，继续查找

CHK0:LCALLDLY1 ;调用10ms延时子程序，去抖

JNBP1.0,CHEN ;确实有键按下，转CHEN JNBP1.1,CHEN AJMPCHK ;无键按下，继续查找

CHEN:MOVR2,#0FEH ;首列扫描字送R2，查键号，最低位为0 MOVR4,#00H ;首列偏移值送R4

CHKN:MOVA,R2 ;发送列扫描字

LCALLVARTO JB P1.0,CH1 ;检查P1.0有无键按下；若无，转CH1 MOVA,#0 ;第一行首列值送A，00H+（R4）

AJMPCKEY ;转求键号