单片机技术应用项目化教程（C语言版）（第2版） 课件 任务4.1

项目4电子时钟控制系统任务4.1键码显示器明确任务

在工业生产和日常生活中，经常会用到按键对单片机系统进行相应的控制与管理，同时还有按键提示音。按键已经作为最基本的输入装置在单片机应用系统中广泛使用。那按键怎么才能被系统正确的识别，信息是怎么被确认的？按键声音又是怎么发出的？。工作任务：设计完成一个键码显示器系统，按下一个按键数码管显示其对应的编号，同时系统发出滴的一声。一、按键输入技术知识链接

独立式按键结构是直接用I/O口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O口线，每个按键的工作不会影响其他I/O口线的状态。1.独立式按键

独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一个I/O口线，因此，在按键较多时，I/O口线浪费较大，不宜采用。多用于设置控制键、功能键。适用于键数少的场合。

按键输入采用低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时I/O口线有确定的高电平。当I/O口线内部有上拉电阻，外电路可不接上拉电阻。2矩阵键盘

行列扫描法：列线输出，行线输入；列线逐列输出0，某行有按键；行线输入就为0；若无按，行线输入全部为1。键码=行号+列号抖动时间一般为5~10ms

3按键抖动

硬件消除抖动：在硬件上可采用在键输出端加R-S触发器(双稳态触发器)或单稳态触发器构成去抖动电路

软件去抖动：采用软件去抖动的方法是在单片机检测到有键按下时执行一个10～20ms的延时程序后再次检查该键电平是否仍保持闭合状态．如保持闭合状态，则确认为有键按下，否则从头检测。这样就能消除键的抖动影响。二蜂鸣器原理及应用技术

压电式蜂鸣器：接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声

电磁式蜂鸣器：接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，单片机的I/O口无法直接驱动，所以要利用放大电路来驱动，一般都包含：一个三极管、一个蜂鸣器、一个续流二极管和一个电源滤波电容。1.独立按键位定义对于独立按键一般采取位定义的形式进行声明，特别是按键具有一定功能含义时。二、编程技巧sbitkey1=P2^0; //定义按键管脚sbitkey2=P2^1;sbitkey3=P2^2;sbitkey4=P2^3;if(key1==0) {-----}

如果独立式按键为单一含义功能时，即对系统信息数据等的改变仅一次有效时，一般采用直接读取电平的方式进行判定。voidBeep() //蜂鸣器子函数{ unsignedchari;

BEEP=0;//开

for(i=0;i<100;i++); BEEP=1;//关

}2.蜂鸣器发声控制单片机系统执行速度很快，所以低电平有效使得蜂鸣器工作，应该进行适当延时。 temp=0x7F; //准备列扫描

for(i=0;i<4;i++) { P2=temp; //输出列扫描码

if((P2&0x0F)!=0x0F) //此列有键按下

{ Key_Value=(P2&0x0F)|(temp&0xF0); //键码=行码+列码

Beep(); //声音

returnKey_Value;// 返回键码

} temp>>=1; //准备下列扫描

temp+=0x80; }3.矩阵键盘的扫描

行列扫描法能够很好的诠释矩阵键盘的工作原理，这里采用逐列扫描法。三、硬件电路图四、软件设计与编程

（1）利用6个独立按键进行键码显示1-6，当有键按下时，同时蜂鸣器发出滴的声响。if(key1==0) {key=1; Beep();}//判断按键是否按下if(key2==0) {key=2; Beep();}if(key3==0) {key=3; Beep();}if(key4==0) {key=4;Beep();}if(key5==0) {key=5; Beep();}if(key6==0) {key=6; Beep();}P1=SMG[key];//键码显示（2）显示4*4矩阵键盘的键码值。键码值用十六进制表示，0-9，A-F。掌握矩阵键盘扫描方法处理技巧。key=keyscan();//调用键盘扫描，switch(key){ case0x7E:P1=SMG[0];break;//0按下相应的键显示相对应的码值

case0x7D:P1=SMG[1];break;//1-------------- case0xE7:P1=SMG[15];break;//f}unsignedcharkeyscan(void)//键盘扫描函数{unsignedchari,temp,Key_Value=0;P2=0x0F; //列线输出全为0if((P2&0x0F)!=0x0F)//是否有按键按下

{ delay(10); //延时10ms去抖

if((P2&0x0F)!=0x0F) //确认按键是否按下

{ temp=0x7F; //准备列扫描

for(i=0;i<4;i++) { P2=temp; //输出列扫描码

if((P2&0x0F)!=0x0F) //此列有键按下

{ Key_Value=(P2&0x0F)|(temp&0xF0);//键码=行码+列码

Beep(); //声音

returnKey_Value;// 返回键码

} temp>>=1; //准备下列扫描

temp+=0x80; } }}returnKey_Value;//返回键码