单片机原理与应用（C51编程+Proteus仿真） 课件 4单片机输入检测

单片机输入检测04重点介绍键盘的工作原理、接口设计与软件编程以及物理量转换为开关量的信号检测。04单片机输入检测123独立按键检测矩阵键盘检测开关量信号检测4.1独立按键检测

编码键盘：键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生

键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。非编码键盘：靠软件编程来识别的称为非编码键盘；在单片机系统中，用的最多的是非编码键盘。键盘具有向单片机输入数据、命令等功能，是人与单片机对话的主要手段。

图1弹性按键一、独立键盘非编码键盘分成独立键盘和矩阵（行列式）键盘4.1独立按键检测一、独立键盘弹起高电平按下低电平1按键检测原理按键在闭合和断开时，有10ms抖动期如何去抖？4.1独立按键检测2软件按键去抖动

voidkeyscan(){key=1;//输入先写“1”

if(key==0)

{delay(10);//延时去抖

if(key==0)//按键按下

{while(!key);//松手检测

程序段;

}}}

核心指令

4.1独立按键检测一、独立键盘#include<reg52.h>sbitkey1=P2^0;sbitled1=P1^7;voidmain(){while(1){

key1=1;if(key1==0){led1=0;}else{led1=1;}}}

【例】P2.0引脚接按键，P1.7引脚接LED，按下按键LED点亮。4.1独立按键检测一、独立键盘

【例】P2.0引脚接按键，P1.7引脚接LED，按下按键LED点亮。（标志位）#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitkey=P2^0;//按键声明sbitled=P1^7;//LED声明ucharkeyflag=0;//按键标志位voiddelay(uinti);//延时voidkeyscan();//按键检测函数voidmain(){while(1){

keyscan();

if(keyflag==1)

{

led=0;}

}}voidkeyscan()//按键检测函数{key=1;//输入先写“1”

if(key==0){delay(10);//延时去抖

if(key==0)//按键按下

{

while(!key);//松手检测

keyflag=1;//设标志位

}}}

【例】设计4个按键，分别控制4个LED，按下一个按键，只亮一个LED。voidkeyscan()//按键检测函数{

KEY1=1;//输入先写“1”

if(KEY1==0){delay(10);//延时去抖

if(KEY1==0)//按键按下

{

while(!KEY1);//松手检测

keyflag=1;//设标志位

}

}

KEY2=1;//输入先写“1”

if(KEY2==0){delay(10);//延时去抖

if(KEY2==0)//按键按下

{

while(!KEY2);//松手检测

keyflag=2;//设标志位

}}}KEY1按下：P1=11111110B=0xfe；KEY2按下：P1=1111110 1B=0xfd；KEY3按下：P1=1111101 1B=0xfb；KEY4按下：P1=1111011 1B=0xf7；

【例】设计4个按键，分别控制4个LED，按下一个按键，只亮一个LED。voidkeyscan()//按键检测函数{KEY1=1;//输入先写“1”

if(KEY1==0){delay(10);//延时去抖

if(KEY1==0)//按键按下

{

while(!KEY1);//松手检测

keyflag=1;//设标志位

}}

KEY2=1;//输入先写“1”

if(KEY2==0){delay(10);//延时去抖

if(KEY2==0)//按键按下

{

while(!KEY2);//松手检测

keyflag=2;//设标志位

}…………}}voidkeyscan()//按键检测函数{P2=0xff;//输入先写“1”

if((P2&0x0f)!=0x0f)//检测有按键按下{

delay(10);//延时去抖

if(KEY1==0)//KEY1按键按下{keyflag=1;//设标志位1

while(!KEY1);}//松手检测

if(KEY2==0)//

KEY2按键按下{keyflag=2;//设标志位2

while(!KEY2);}//松手检测

if(KEY3==0)//

KEY3按键按下{keyflag=3;//设标志位3

while(!KEY3);}//松手检测

if(KEY4==0)//

KEY4按键按下{keyflag=4;//设标志位4

while(!KEY4);}//松手检测

}}优化代码

【例】设计4个按键，分别控制4个LED，按下一个按键，只亮一个LED。#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitKEY1=P2^0;//按键声明sbitKEY2=P2^1;//按键声明sbitKEY3=P2^2;//按键声明sbitKEY4=P2^3;//按键声明ucharkeyflag=0;//按键标志位voiddelay(uinti);//延时voidkeyscan();//按键检测函数voidmain(){while(1){keyscan();

switch(keyflag)

{case1:P1=0xfe;break;

case2:P1=0xfd;break;case3:P1=0xfb;break;

case4:P1=0xf7;break;

}

}}KEY1按下：P1=11111110B=0xfe；KEY2按下：P1=1111110 1B=0xfd；KEY3按下：P1=1111101 1B=0xfb；KEY4按下：P1=1111011 1B=0xf7；【C语言知识点】位运算【例】编程将P1.5清

0，P1.1置1，其他位保持不变，采用字节操作。P1=(P1&0xdf)│0x02;4.1独立按键检测二、四路抢答器仿真实例任务要求：设计四路抢答器，由主持人控制抢答轮次，主持人按下复位按钮，抢答开始，无人抢答时数码管显示8，一旦抢答，选手按下按键显示相应选手编号，其他选手再按按键无效。主持人按下复位按钮重新开始抢答。硬件电路设计1数码管段码端：P2口按键：1号选手P1.02号选手P1.13号选手P1.24号选手P1.34.1独立按键检测二、四路抢答器仿真实例软件设计2①主持人按下复位按钮重新开始抢答：由硬件复位按键实现②无人抢答，即没有按键按下，标志位keyflag=8，显示“8”的段码0x80③选手按下按键检测：四个按键标志位keyflag分别设为1、2、3、4。④显示选手编号：keyflag的值即为选手编号，

显示其段码0xf9,0xa4,0xb0,0x99P2=seg[keyflag]⑤其他选手再按按键无效：选手按下按键后进入while（1）死循环“0~9”段码（共阳）：ucharcodeseg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};任务要求：设计四路抢答器，由主持人控制抢答轮次，①主持人按下复位按钮，抢答开始；②无人抢答时数码管显示8；③一旦抢答，选手按下按键

④显示相应选手编号，⑤其他选手再按按键无效。主持人按下复位按钮重新开始抢答。二、四路抢答器仿真实例软件设计2#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineoutP2 //数码管段码端sbitkey1=P1^0; //1号选手sbitkey2=P1^1; //2号选手sbitkey3=P1^2; //3号选手sbitkey4=P1^3; //4号选手ucharcodeseg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//共阳ucharkeyflag=8;//初值为8无按键按下voiddelay(uinti);voidkeyscan();voidmain(){while(1)

{

keyscan();

if(keyflag==1)

{ out=seg[keyflag];//按下key1，显示1

while(1); } elseif(keyflag==2) { out=seg[keyflag]; //按下key2，显示2 while(1);}elseif(keyflag==3)

{

out=seg[keyflag]; //按下key1，显示3 while(1); } elseif(keyflag==4) { out=seg[keyflag]; //按下key2，显示4 while(1);} elseif(keyflag==8)

out=seg[keyflag];

}}//没有按键，显示8

二、四路抢答器仿真实例软件设计2voidkeyscan()//按键检测函数优化{P1=0xff;//输入先写“1”if((P1&0x0f)!=0x0f)//检测有按键按下

{delay(10);//延时去抖

if(KEY1==0)//1号选手按键按下

keyflag=1;//设标志位1if(KEY2==0)//2号选手按键按下

keyflag=2;//设标志位2if(KEY3==0)//3号选手按键按下

keyflag=3;//设标志位3if(KEY4==0)//4号选手按键按下

keyflag=4;//设标志位4}}voiddelay(uinti) //延时函数

{ uchart;while(i--){

for(t=0;t<120;t++);

}} 二、四路抢答器仿真实例仿真运行3仿真时，复位电路中的下拉电阻阻值使用2K电阻，太大不好使。！04单片机输入检测123独立按键检测矩阵键盘检测开关量信号检测4.2矩阵键盘检测一、矩阵键盘的检测原理矩阵键盘的接口电路矩阵键盘检测的关键环节：（1）判别是否有键按下。（2）确定键值：识别哪个键被按下，并求出相应的键值。（3）根据键值，找到相应键值的处理程序入口。4.2矩阵键盘检测一、矩阵键盘的检测原理列线状态（列线输入）扫描线（行线输出）编码键值说明P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0

111

111100xfe

无键按下111

01

1100xee00号键按下110

11

1100xde11号键按下101111100xbe22号键按下011

111100x7e33号键按下011111110111扫描法行线输出扫描码无键按下，列线为1有键按下，列线电平将由与

此列线相连的行线电平决定。4.2矩阵键盘检测编码键值说明

0xfe

无键按下0xee00号键按下0xde11号键按下0xbe22号键按下0x7e33号键按下011111110111P1=0xfe;//选中按键第一行temp=P1; //把P1给中间变量temp=temp&0xf0;//低四位清零while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){

temp=P1;switch(temp) { case0xee:key=0;break; case0xde:key=1;break;

case0xbe:key=2;break; case0x7e:key=3;break; }

while(temp!=0xf0) { temp=P1; temp=temp&0xf0;

}}}

4.2矩阵键盘检测编码键值说明

0xfd

无键按下0xed44号键按下0xdd55号键按下0xbd66号键按下0x7d77号键按下101111110111P1=0xfd;//选中按键第二行temp=P1; //把P1给中间变量temp=temp&0xf0;//低四位清零while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){

temp=P1;switch(temp) { case0xed:key=4;break; case0xdd:key=5;break;

case0xbd:key=6;break; case0x7d:key=7;break; }

while(temp!=0xf0) { temp=P1; temp=temp&0xf0;

}}}

4.2矩阵键盘检测编码键值说明

0xfb

无键按下0xeb88号键按下0xdb99号键按下0xbb10A号键按下0x7b11B号键按下110111110111P1=0xfb;//选中按键第三行temp=P1; //把P1给中间变量temp=temp&0xf0;//低四位清零while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){

temp=P1;switch(temp) { case0xeb:key=8;break; case0xdb:key=9;break;

case0xbb:key=10;break; case0x7b:key=11;break; }

while(temp!=0xf0) { temp=P1; temp=temp&0xf0;

}}}

4.2矩阵键盘检测编码键值说明

0xf7

无键按下0xe712C号键按下0xd713D号键按下0xb714E号键按下0x7715F号键按下111011110111P1=0xf7;//选中按键第四行temp=P1; //把P1给中间变量temp=temp&0xf0;//低四位清零while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){

temp=P1;switch(temp) { case0xe7:key=12;break; case0xd7:key=13;break;

case0xb7:key=14;break; case0x77:key=15;break; }

while(temp!=0xf0) { temp=P1; temp=temp&0xf0;

}}}

4.2矩阵键盘检测扫描每一行的四段程序封装为函数keyscan()，变量key存放键值。!voidkeyscan(){

P1=0xfe;//选中按键第一行temp=P1; //把P1给中间变量……P1=0xfd;//选中按键第二行temp=P1; //把P1给中间变量……P1=0xfb;//选中按键第三行temp=P1; //把P1给中间变量……P1=0xf7;//选中按键第四行temp=P1; //把P1给中间变量……}4.2矩阵键盘检测（代码优化）keyvalue[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,

0xed,0xdd,0xbd,0x7d,

0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,

0xe7,0xd7,0xb7,0x77};//键值key_scan[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}//扫描码P1=0xfe;//选中按键第一行temp=P1; //把P1给中间变量temp=temp&0xf0;//低四位清零while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){

temp=P1;

switch(temp) { case0xee:key=0;break; case0xde:key=1;break;

case0xbe:key=2;break; case0x7e:key=3;break; }

while(temp!=0xf0) { temp=P1; temp=temp&0xf0;

}}}

voidkeyscan(){

ucharkey_scan[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//扫描码

uchari=0,j=0,temp;for(i=0;i<4;i++)

{

P1=key_scan[i];//输出扫描码

temp=P1;//把P1给中间变量

for(j=0;j<16;j++)

{

if(keyvalue[j]==temp)//判断键值

{

key=j;//显示闭合键键号

break;

}}}}4.2矩阵键盘检测二、矩阵键盘仿真实例任务要求：使用数码管来显示4×4矩阵键盘中按下键的键号0~F。例如，1号键按下时，数码管显示“1”；E键按下时，数码管显示“E”等等。硬件电路设计1矩阵键盘：行线扫描：P1.0~P1.3列线读入：P1.4~P1.7数码管段码端：P2口4.2矩阵键盘检测二、矩阵键盘仿真实例任务要求：使用数码管来显示4×4矩阵键盘中按下键的键号0~F。例如，1号键按下时，数码管显示“1”；E键按下时，数码管显示“E”等等。硬件电路设计1矩阵键盘：行线扫描：P1.0~P1.3列线读入：P1.4~P1.7数码管段码端：P2口4.2矩阵键盘检测任务要求：使用数码管（共阳）显示4×4矩阵键盘中按下键的键号0~F。例如：1号键按下时，数码管显示“1”；E键按下时，数码管显示“E”等等。软件设计2#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodeseg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,

0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};//共阳0-f段码ucharcodekeyvalue[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d,0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,0xe7,0xd7,0xb7,0x77};//键值ucharkey=100;//键号标志位voidkeyscan();//矩阵键盘扫描/******主函数******/voidmain(){

while(1){

keyscan();//扫描键盘

if(key>=0&&key<=15)

P2=seg[key];//显示

}}4.2矩阵键盘检测任务要求：使用数码管（共阳）显示4×4矩阵键盘中按下键的键号0~F。例如：1号键按下时，数码管显示“1”；E键按下时，数码管显示“E”等等。软件设计2voidkeyscan(){

ucharkey_scan[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//扫描码

uchari=0,j=0,temp;for(i=0;i<4;i++)

{

P1=key_scan[i];//输出扫描码

temp=P1;//把P1给中间变量

for(j=0;j<16;j++)

{

if(keyvalue[j]==temp)//判断键值

{

key=j;//显示闭合键键号

break