《单片机应用技术》课件-第四章 键盘接口及扫描原理

第四章键盘接口及扫描原理

——单片机输入应用

本章教学计划：

理论+实践教学12学时本章教学重点：了解键盘分类掌握行列扫描键盘原理掌握行列键盘扫描程序1键盘分类2选择结构程序设计3行列扫描键盘原理4行列键盘扫描程序5键盘的键值6线反转法键盘扫描程序主要内容：1、键盘的分类键盘按结构形式可分为两种：编码键盘

非编码键盘

编码键盘：由内部硬件逻辑电路自动产生被按键的编码。

特点：使用方便，软件简单，成本较高。

非编码键盘：主要由软件产生被按键的编码。特点：非编码键盘结构简单、成本低廉，使用不如编码式键盘方便，键盘的管理程序的编制比较复杂。在单片机中使用非编码键盘，键盘上的键按行列构成矩阵，在行列的交点上对应一个键。1、键盘的分类编码键盘1（独立按键）按键开关的连接采用上拉电阻的方法判断是否有键按下：当按键不按下时，P1.0-P1.3为高电平；有按键按下时，相应引脚为低电平；松开按键时，相应引脚变成高电平。编码键盘2利用中断的形式：（不需要扫描键盘）无键按下时，与门输出高电平；有一个键按下时，与门输出低电平，引发中断，中断后程序会执行中断服务程序，对按键进行处理。注：若在一个系统设计中，需要使用很多按键，采用独立按键的方式，会大量占用IO口1、键盘的分类2.1if语句if语句是用来判定所给定的条件是否满足，根据判定的结果(真或假、非零或零)决定执行给出的两种操作之一。2.1.1if语句的三种形式C语言提供了三种形式的if语句：1）if(表达式)语句例如：

if(x＞y) printf("％d"，x)；这种if语句的执行过程2、选择结构程序设计2）

if(表达式)语句1else语句2例如：

if(x＞y) printf("％d"，x)；

else printf(“％d”，y)；见图：练习1、#include<stdio.h>voidmain(){inti=-1;

if

(i<=0)

printf(“****\n”);

else printf(“%%%%\n”);}

A)**** B)%%%% C)%%%%c D)有语法错误，不能正确执行3）

if(表达式1)语句1elseif(表达式2)语句2elseif(表达式3)语句3…elseif(表达式m)语句melse语句n

例如：有一个程序段

根据学生的成绩分为5个等级A.B.C.D.Escanf(“%d”,&results);if(results>89)printf(“%disA”,results);elseif(results>79)printf(“%disB”,results);elseif(results>69)printf(“%disC”,results);elseif(results>59)printf(“%disD”,results);elseprintf(“%disE”,results);练习

x(x<1)y=2x-1(1≤x<10)3x-11(x≥10)#include<stdio.h>voidmain(){floatx,y;scanf(“%f”,&x);

if(x<1) y=x;

elseif((x>=1)&&(x<10)) y=2*x-1;

else y=3*x-11;printf(“x=%f,y=%5.2f\n”,x,y);}(1)三种形式的if语句中在if后面都有“表达式”，一般为逻辑表达式或关系表达式。表达式的类型不限于逻辑表达式，可以是任意的数值类型(包括整型、实型、字符型、指针型数据)。(2)第二、第三种形式的if语句中，在每个else前面有一分号，整个语句结束处有一分号。

else子句不能作为语句单独使用，它必须是if语句的一部分，与if配对使用。(3)在if和else后面可以只含一个内嵌的操作语句;也可以有多个操作语句，此时用花括号“｛｝”将几个语句括起来成为一个复合语句。注意2.1.2if语句的嵌套

在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套.语句格式：

if(表达式)

if(表达式1)语句1；

else

语句2；

else

if(表达式2)语句3；

else

语句4；2.2switch语句switch(表达式){

case常量表达式1:

语句1;可以是多行，可以加括号，也可以不加，到下一个case之前，都是本case的语句范围

[break;]中括号，表示此语句可以没有

case常量表达式2:

语句2;[break;]……

case常量表达式n:

语句n;[break;]

[default：]

语句n+1;[break;]}#include<reg52.h>//定义特殊功能寄存器库#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoiddelay(uchar);//函数声明ucharKeyScan(void);//键盘扫描函数voidmain(void){ucharKeyValue;while(1){KeyValue=KeyScan();//调用函数，读取键值编码键盘1的参考程序：/*switch(KeyValue)//各个键值的应用{case0x0E:……;break;case0x0D:……;break;case0x0B:……;break;case0x07:……;break;}*/}}/********************************************/ucharKeyScan(void){TempValue=P1;//读端口到变量TempValue&=0x0f;//将高四位置0if(TempValue!=0x0f)//判断是否有键按下｛delay(10);//延时后再判断，为什么？后介绍TempValue=P1;//读端口到变量TempValue&=0x0f;//将高四位置0if(TempValue!=0x0f)//判断是否有键按下｛returnTempValue;//有键时的键值｝｝return0;//无键按下时，函数返回值为0}voiddelay(ucharx)//延时函数{uchark;while(x--)for(k=0;k<125;k++);}1、键盘的分类非编码键盘（矩阵按键）行列式结构按矩阵形式排列交叉部分为按键用8位IO口实现了16个按键共4组按键分析其中一组：若P1.0输出低电平，P1.0相当于GND，就相当于4个独立按键。为了避免其它三组对本组按键产生干扰，要求P1.1，P1.2，P1.3必须输出高电平。3、行列扫描键盘原理对于单片机系统中普遍使用非编码式键盘，主要解决以下几个问题：

(1)键的识别; (2)如何消除键的抖动; (3)键的保护。在以上几个问题中，最主要的是键的识别。3、行列扫描键盘原理键盘接口应有以下功能：

键扫描功能，即检测是否有键闭合；

键识别功能，确定被闭合键所在的行列位置；

产生相应的键的代码（键值）功能；

消除按键抖动及对付多键串按（复键）功能。3、行列扫描键盘原理1、键盘扫描流程3、行列扫描键盘原理键盘扫描流程非编码式键盘识别闭合键方法：行扫描法。行扫描法所谓行扫描法,就是通过行线发出低电平信号，如果该行线所连接的键没有按下的话，则列线所连接的输出端口得到的是全“1”信号；如果有键按下的话，则得到的是非全“1”信号。3、行列扫描键盘原理键盘扫描流程

无键按下有键按下3、行列扫描键盘原理键盘扫描流程

扫描第0行扫描第1行3、行列扫描键盘原理键盘扫描流程

扫描第2行扫描第3行键值为：11010111P1.0P1.73、行列扫描键盘原理键盘扫描流程具体过程如下：首先，检查整个键盘中是否有键按下；其次，再用逐行扫描的方法来确定闭合键的具体位置。方法是：先扫描第0行，即输出1110(第0行为“0”，其余3行为“1”)，然后读入列信号，判断是否为全“1”。3、行列扫描键盘原理消除键的抖动常用键盘的键是一个机械开关结构，被按下时，由于机械触点的弹性及电压突跳等原因，在触点闭合或断开的瞬间会出现电压抖动。抖动时间长短与键的机械特性有关，一般为5~10ms。而键的闭合时间和操作者的按键动作有关，大约为十分之几秒到几秒不等。3、行列扫描键盘原理消除键的抖动

3、行列扫描键盘原理消除键的抖动去抖动有硬件和软件两种方法。硬件方法就是加去抖动电路，从根上避免抖动的产生；而软件方法则是采用时间延迟以躲过抖动（大约延时10～20ms即可），待信号稳定之后，再进行键扫描。一般为简单起见多采用软件方法。3、行列扫描键盘原理键盘接口的控制方式在单片机的运行过程中，何时执行键盘扫描和处理，可有以下3种情况：(1)随机方式，每当CPU空闲时执行键盘扫描程序。(2)中断方式，每当有键闭合时才向CPU发出中断请求，中断响应后执行键盘扫描程序。(3)定时方式，每隔一定时间执行一次键盘扫描程序，定时可由单片机的定时器完成。4、行列键盘扫描程序#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoiddlms(void);ucharkbscan(void);voidmain(void){ucharkey;while(1){key=kbscan();dlms();}}voiddlms(){uchari;for(i=200;i>0;i--){}}ucharkbscan(){ucharsccode,recode;P1=0xf0;if((P1&0xf0)!=0xf0){dlms();if((P1&0xf0)!=0xf0){sccode=0xfe;while((sccode&0x10)!=0){P1=sccode;if((P1&0xf0)!=0xf0){recode=(P1&0xf0)|0x0f;return((~sccode)|(~recode));}else