在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187或者直接輸入下面地址：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http://www.shangfuwang1第8章鍵盤控制LED燈、數(shù)碼管8.1功能要求8.2任務(wù)分析

8.3

鍵盤接口技術(shù)8.3.1鍵盤工作特性8.3.2獨立式鍵盤接口電路8.3.3矩陣式鍵盤接口電路8.4

鍵盤接口程序設(shè)計8.4.1本項目使用的鍵盤接口8.4.2

獨立式鍵盤控制LED燈8.4.3矩陣式鍵盤控制數(shù)碼管第8章鍵盤控制LED燈、數(shù)碼管8.1功能要求28.1功能要求

一．基本要求能用獨立式鍵盤控制LED燈。二．發(fā)揮部分能用矩陣式鍵盤輸入數(shù)據(jù)和命令，當(dāng)鍵入數(shù)字鍵時，數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字，當(dāng)輸入功能鍵時，完成相應(yīng)的功能?；啬夸?/p>

8.1功能要求一．基本要求回目錄38.2任務(wù)分析

要完成此任務(wù)，主要需解決如下四方面的問題：為什么要軟件延時去抖動；獨立式和矩陣式鍵盤接口電路的設(shè)計方法；獨立式和矩陣式鍵盤程序的設(shè)計方法?；啬夸?.2任務(wù)分析要完成此任務(wù)，主要需解決如下四方面的問題48.3.1鍵盤工作特性

鍵盤是一組按鍵的組合，它是單片機最常用的輸入設(shè)備，單片機中的鍵盤一般通過按鍵開關(guān)自己設(shè)計焊接，當(dāng)然也可到廠家定制，如圖8－1c)所示。本節(jié)主要講解通過按鍵開關(guān)自己設(shè)計鍵盤的方法，根據(jù)按鍵開關(guān)與單片機接口的連接方式，可以分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。8.3鍵盤接口技術(shù)回目錄8.3.1鍵盤工作特性8.3鍵盤接口技術(shù)回目錄5按鍵開關(guān)介紹

單片機中的鍵盤通常由按鍵開關(guān)組成，按鍵開關(guān)的外形和參數(shù)如下圖所示，它是一種常開型按鍵開關(guān)，為了便于安裝固定，它有四個管腳，其管腳說明如下圖中的文字所示，在常態(tài)時開關(guān)觸點（1和2）處于斷開狀態(tài)，只有按下按鍵時開關(guān)觸點才閉合短路，所以可以用萬用表檢測開關(guān)的管腳排列、好壞和質(zhì)量。回目錄按鍵開關(guān)介紹回目錄6按鍵閉合、斷開時的抖動

回目錄在單片機中，按鍵通常與I/O端口相連，如下圖左邊所示。當(dāng)按鍵開關(guān)K1未按下時，P1.0輸入為高電平，而當(dāng)按鍵K1閉合時，P1.0輸入為低電平，由于開關(guān)為機械彈性開關(guān)，當(dāng)機械觸點斷開、閉合時，由于機械觸點的彈性作用，一個機械開關(guān)閉合時不會馬上穩(wěn)定的閉合接通，斷開時也不會馬上斷開，而是在閉合、斷開的瞬間伴隨有一連串的抖動，如下圖右邊所示，抖動時間的長短與開關(guān)的機械特性決定，一般為5～10ms。按鍵閉合、斷開時的抖動回目錄在單片機中，按鍵通常與I/O端7按鍵抖動消除辦法按鍵抖動是一種普遍的現(xiàn)象，如電流較大的電器開關(guān)閉合時，我們有時可以見到電火花，按鍵抖動將形成干擾和造成誤動作。如上頁圖所示，抖動將造成I/O端口輸入的高低電平多次變化，使單片機系統(tǒng)誤動作，一次按鍵產(chǎn)生多次按鍵效果，因此必須采取措施消除。按鍵抖動消除可以采用硬件和軟件方法消除，硬件去抖動電路如RS觸發(fā)器等，由于硬件去抖動電路需要額外的硬件電路，使產(chǎn)品成本增加，硬件電路復(fù)雜，所以一般應(yīng)用較少。在單片機中廣泛采用的是軟件延時去抖動，由圖8－4可知，按鍵閉合時存在前沿抖動，一般時間為5～10ms，因此我們可在按鍵按下后，延時10ms左右避開前沿抖動，然后再判斷按鍵是否按下，即P1.0是否仍為低電平，如果仍為低電平，此時才確認為一次完整有效的按鍵閉合，否則認為只是抖動或干擾，系統(tǒng)對此不作出響應(yīng)。

按鍵抖動消除辦法88.3.2獨立式鍵盤接口電路獨立式鍵盤的結(jié)構(gòu)如下圖所示，組成鍵盤的各按鍵相互獨立，每個按鍵獨立地與一個I/O端口相連，結(jié)構(gòu)簡單，其中圖左圖適合于端口內(nèi)部有上拉電阻的端口，如P1、P2、P3口，所以外部不用上拉電阻，電路更簡單，成本更低。右圖適合于端口內(nèi)部沒有上拉電阻地端口，如P0口，所以外部必須使用上拉電阻，成本稍高，所以一般盡量使用左圖的形式。8.3.2獨立式鍵盤接口電路98.3.3矩陣式鍵盤接口電路獨立式鍵盤雖然硬件、軟件結(jié)構(gòu)簡單，但在按鍵數(shù)量較多的情況下，將占有較多的I/O端口，所以在按鍵數(shù)量較多的情況下，一般采用可以有效減少I/O端口數(shù)量的矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤又稱為行列式鍵盤，采用行、列線結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列線的交叉點上，如下圖所示，H0～H3為四條行線，L0～L3為四條列線，在行列相交的每個交點上通過按鍵來連通，按鍵開關(guān)的一個觸點連行線，一個觸點連列線，從而組成4×4矩陣16鍵鍵盤回目錄8.3.3矩陣式鍵盤接口電路回目錄102．獨立式和矩陣式鍵盤比較獨立式鍵盤硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件編程較簡單，但每個按鍵獨自占用一個I/O端口，在按鍵數(shù)量較多的情況下，將占有較多的I/O端口。所以，獨立式鍵盤一般運用于按鍵數(shù)量不多的場合。矩陣式鍵盤能有效的減少I/O端口的占用量，但因為各按鍵不是單獨的占有I/O端口，從而給按鍵的判斷帶來難度，造成編程難度加大。

2．獨立式和矩陣式鍵盤比較獨立式鍵盤硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件編程較118．4鍵盤接口程序設(shè)計

8.4.1本項目使用的鍵盤接口本項目使用的鍵盤接口如下圖所示，它是2×3的矩陣式鍵盤接口電路，我們選P2口的低五位作為矩陣式鍵盤的列線和行線，其中P2.3、P2.4作為矩陣式鍵盤的行線，P2.0、P2.1、P2.2作為矩陣式鍵盤的列線，選用六個按鍵主要是為了降低試驗板成本和焊接的難度?；啬夸?．4鍵盤接口程序設(shè)計回目錄128.4.2獨立式鍵盤控制LED燈

本項目基本任務(wù)為利用獨立式鍵盤控制LED燈，為了不增加試驗板的成本，我們在上頁圖的矩陣式鍵盤電路中，將P2.0設(shè)置為低電平,相當(dāng)于鍵盤K1、K4一端觸點接地，從而使按鍵K1、K4相當(dāng)于組成獨立式鍵盤，等效電路如下圖所示。?；啬夸?.4.2獨立式鍵盤控制LED燈回目錄13一、獨立式鍵盤任務(wù)分析本任務(wù)要求按下K1時，D1～D8全亮，按下K4時，D1～D8全滅。本任務(wù)的關(guān)鍵為設(shè)計獨立式鍵盤的控制程序，它必須解決以下幾個問題：（1）檢測有無按鍵按下。先將各按鍵相連的I/O端口置為高電平1，然后檢測各I/O端口是否仍全為高電平，如果不是，表明有按鍵按下。（2）如果有鍵按下，運用軟件去抖動在有鍵按下的情況下，延時10ms，再次檢測是否有鍵按下，如果是，表明確實有鍵按下，否則表示只是干擾或抖動。（3）確認有鍵按下，暫存鍵值，等鍵釋放這主要是為了保證一次按鍵僅執(zhí)行一次按鍵功能，防止按住按鍵不放時，執(zhí)行多次按鍵功能。（4）判斷按鍵情況，執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能既如果按鍵K1按下，D1～D8全亮，按鍵K4按下，D1～D8全滅。。

一、獨立式鍵盤任務(wù)分析14二、獨立式鍵盤程序流程圖設(shè)計

通過以上分析，獨立式按鍵程序思路大致如下：（1）首先進行程序初始化。P1.0清零，使開關(guān)K1、K4一端接低電平；置位P2.3、P2.4作為輸入口，同時使P2.3、P2.4輸出高電平。（2）判斷是否有鍵按下。讀入P2.3、P2.4的狀態(tài)，判斷是否全為高電平1，否則表明有按鍵按下。（3）延時去抖動。延時10ms，再次讀入P2.3、P2.4的狀態(tài)，判斷是否仍然有鍵按下，如果有，表明確實有鍵按下，否則表明只是抖動或干擾信號。（4）暫存當(dāng)前按鍵狀態(tài)，等待按鍵釋放。在等待按鍵彈起的過程中，必須將前面的按鍵狀態(tài)保存下來，以便后面取出判斷具體的按鍵號。等待按鍵彈起的方法為延時一段時間，再次檢測按鍵的狀態(tài)，直到無鍵按下為止。二、獨立式鍵盤程序流程圖設(shè)計15二、獨立式鍵盤程序流程圖設(shè)計（5）判斷具體按鍵號，執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能。取出前面暫存的按鍵狀態(tài)，并判斷具體是那個按鍵按下，執(zhí)行相應(yīng)的功能，如果是P2.3為低電平，表明K1按下，置P1為低電平，，D1～D8全亮，如果是P2.4為低電平，表明K4按下，置P1為高電平，D1～D8全滅?；啬夸浂?、獨立式鍵盤程序流程圖設(shè)計回目錄16三、獨立式鍵盤程序清單（1）

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0050HMAIN:CLRP2.0;P2.0清0，使K1、K4一端觸點接低電平

SETBP2.3;P2.3置1，作為輸入口

SETBP2.4;P2.4置1，作為輸入口MAINHUI:LCALLKEY;調(diào)用按鍵處理子程序

LJMPMAINHUI;反復(fù)執(zhí)行三、獨立式鍵盤程序清單（1）17

LJMPKEYHUI;否則，表示沒有鍵按下，鍵處理程序返回DYS:LCALLDELAY;鍵去抖動，延時10ms左右

MOVA,P2;再次取出P2口狀態(tài)

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位

CJNEA,#00011000B,DJTQ;確認有鍵按下，跳到等待按鍵彈起

LJMPKEYHUI;無鍵按下，表明只是干擾或鍵抖動DJTQ:MOVR2,A;暫存當(dāng)前按鍵狀態(tài)DENDAI:LCALLDELAY;延時10ms，再次取出當(dāng)前按鍵狀態(tài)

MOVA,P2

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位三、獨立式鍵盤程序清單（2）LJMPKEYHUI18

CJNEA,#00011000B,DENDAI;按鍵沒有彈起，繼續(xù)等待MOVA,R2;取出暫存在R2中的按鍵狀態(tài)PJZ:JNBACC.3,K1;ACC.3為0，表示K1按下，跳到K1處

JNBACC.4,K4;ACC.4為0，表示K4按下，跳到K4處

LJMPKEYHUI;如果K1、K4都沒按下，跳到鍵處理子程序返回

K1:MOVP1,#00H;按鍵K1按下處理，D1～D8全亮

LJMPKEYHUI;跳到鍵處理子程序返回K4:MOVP1,#0FFH;按鍵K4按下處理，D1～D8全滅KEYHUI:RET;鍵處理子程序返回三、獨立式鍵盤程序清單（3）CJNEA,#000119DELAY:;延時子程序

MOVR7,#0FH;二層循環(huán)延時程序LOOP2:MOVR6,#0FFHLOOP1:DJNZR6,LOOP1

DJNZR7,LOOP2

RET三、獨立式鍵盤程序清單（4）DELAY:208.4.3矩陣式鍵盤控制數(shù)碼管

一、任務(wù)分析本任務(wù)要求能用矩陣式鍵盤輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)按下按鍵時，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的鍵值。矩陣式鍵盤接口電路圖如下圖所示。與基本任務(wù)相比，這個任務(wù)的難度有所增加，本任務(wù)關(guān)鍵問題為具體鍵號的判斷，既鍵的識別問題，對矩陣式按鍵的識別通常有二種方法，一種為常用的逐行（或列）掃描查詢法，另一種為速度較快的反轉(zhuǎn)法?；啬夸?.4.3矩陣式鍵盤控制數(shù)碼管與基本任務(wù)相比，這個任務(wù)21二、逐行（或列）掃描查詢法工作原理（1）判斷有無按鍵按下

方法為將所有列線置為低電平“0”，所有行線置為高電平“1”，作為輸入口，然后讀入所有行線的狀態(tài)，如果行線全為高電平1，說明沒有按鍵按下，否則說明有鍵按下（雖然暫時無法具體判斷是哪個按鍵按下）。因為如果有按鍵按下，則按鍵所在的行、列線將短路，由于所有列線已經(jīng)預(yù)置為低電平“0”，近似接地，則與該按鍵相連的行線必定被拉低為低電平“0”，所以由行線是否全為高電平“1”，就能判斷是否有鍵按下。（2）按鍵延時去抖動

在判斷有按鍵按下后，為了去除按鍵機械抖動的影響，延時10ms左右再次檢測是否仍有按鍵按下，判斷方法和步驟（1）相同，如果仍有按鍵按下，表示確實有按鍵按下，否則表示只是干擾或抖動。提示此處延時程序利用顯示程序代替，主要是利用顯示程序執(zhí)行時間既實現(xiàn)延時，又顯示數(shù)據(jù)，防止顯示間斷。二、逐行（或列）掃描查詢法工作原理22（3）判斷按鍵列號，并暫存列值和行狀態(tài)。

依次設(shè)置各列為低電平，讀入行狀態(tài)，如果將某一列設(shè)置為低電平0后，讀入的行狀態(tài)不全為高電平1，說明按下的按鍵在該列，將該列列值暫存起來，以便后面計算鍵值。同時將當(dāng)前的行狀態(tài)暫存起來，以便后面判斷行號。（4）等待按鍵釋放。將列值和行狀態(tài)暫存下來后，將等待按鍵釋放，以保證按鍵按下一次，只執(zhí)行一次按鍵功能，本處的延時程序仍以顯示程序代替，在延時的同時保證顯示不間斷。（5）判斷按鍵行號。

將暫存的行狀態(tài)取出，依次判斷按鍵在哪一行。方法為檢測該行是否為低電平，如果是，表明按鍵在該行，并將行值暫存下來。（6）計算鍵值。取出前面保存的列值、行值，利用如下公式計算鍵值：

鍵值＝行值×列數(shù)＋列值鍵值計算出來后，可以根據(jù)各按鍵要求，完成相應(yīng)的按鍵功能。（3）判斷按鍵列號，并暫存列值和行狀態(tài)。23三、矩陣式按鍵逐行掃描程序流程圖三、矩陣式按鍵逐行掃描程序流程圖24程序中30H單元為顯示緩沖區(qū)，保存需顯示的數(shù)據(jù)，40H為鍵值暫存單元，41H為列值暫存單元，42H為行值暫存單元。

ORG0000HLJMPMAINORG0050HMAIN:MOV30H,#00H;顯示緩沖區(qū)清0

MOV40H,#00H;鍵值暫存單元清0

MOV41H,#00H;列值暫存單元清0

MOV42H,#00H;行值暫存單元清0MAINHUI:LCALLKEY;調(diào)用按鍵處理子程序

MOV30H,40H;將鍵值送顯示緩沖單元顯示

LCALLXIANSHI;調(diào)用顯示子程序

LJMPMAINHUI;反復(fù)執(zhí)行三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（1）

程序中30H單元為顯示緩沖區(qū)，保存需顯示的數(shù)據(jù)，40H為鍵值25KEY:;鍵處理子程序

MOVP2,#11111000B;將列線全設(shè)為0，行線全設(shè)為1，數(shù)碼管熄滅

MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器A

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)

CJNEA,#00011000B,DYS;如果行線不全為1，表示有鍵按下，跳到鍵去抖動處理

LJMPKEYHUI;無鍵按下，鍵處理子程序返回DYS:LCALLXIANSHI;延時去抖動

MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器A

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)

CJNEA,#00011000B,PANLIE;如果行線不全為1，表示確實有鍵按下，跳去判斷哪一列

LJMPKEYHUI;無鍵按下，鍵處理子程序返回，表示只是干擾或抖動三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（2）

KEY:26PANLIE:MOVP2,#11111110B;將第0列設(shè)為0，判斷是否第0列MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器AANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)CJNEA,#00011000B,LIE0;如果行線不全為1，表示該列有鍵按下，跳到LIE0處

MOVP2,#11111101B;判斷是否第1列

MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器A

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)

CJNEA,#00011000B,LIE1;如果行線不全為1，表示該列有鍵按下，跳到LIE1處

MOVP2,#11111011B;判斷是否第2列

MOVA,P2

ANLA,#00011000B

CJNEA,#00011000B,LIE2

LJMPKEYHUI;所有列線無鍵按下，跳到鍵處理子程序返回三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（3）

PANLIE:MOVP2,#11111110B27LIE0:MOV41H,#00H;保存列值0

MOV42H,A;保存行值，此時A中為行線的狀態(tài)，暫存到42H單元

LJMPDENDAI;跳到等待按鍵彈起LIE1:MOV41H,#01H;保存列值1

MOV42H,ALJMPDENDAILIE2:MOV41H,#02H;保存列值2

MOV42H,A;保存行狀態(tài)DENDAI:LCALLXIANSHI;等待按鍵彈起，在等待時調(diào)用顯示程序作延時，防止按鍵按下時數(shù)碼管熄滅

MOVP2,#11111000B;將列線全設(shè)為0，行線全設(shè)為1，數(shù)碼管熄滅

MOVA,P2

ANLA,#00011000B

CJNEA,#00011000B,DENDAI;行線不全為1，表面按鍵未彈起，繼續(xù)等待三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（4）

LIE0:MOV41H,#00H28

MOVA,42H;取出保存的行狀態(tài)，判具體是哪一行

JNBACC.3,HANG0

JNBACC.4,HANG1

LJMPKEYHUIHANG0:MOV42H,#00H;第0行，42H單元送0

LJMPQJZ;跳到求鍵值QJZ處HANG1:MOV42H,#01H;第1行，42H單元送1QJZ:MOVA,42H;求出按鍵數(shù)值,鍵值＝行值×列數(shù)＋列值

MOVB,#03H;B中為列數(shù)

MULAB;行值×列數(shù)

ADDA,41H;加列值

MOV40H,A;將鍵值送40H單元暫存KEYHUI:RET;鍵處理子程序返回三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（5）

MOVA,42H29

XIANSHI:;顯示子程序

SETBP2.7;第二個數(shù)碼管亮

CLRP2.6;第一個數(shù)碼管熄滅

MOVA,30H;取出顯示數(shù)據(jù)

ANLA,#0FH;取出顯示值的個位（即低四位）LCALLCHABIAO;調(diào)用查表顯示程序

LCALLDELAY;調(diào)用延時程序

SETBP2.6;第二個數(shù)碼管滅

CLRP2.7;第一個數(shù)碼管熄亮

MOVA,30H;取出顯示數(shù)據(jù)

ANLA,#0F0H;取出顯示值的十位（即高四位）

SWAPA;高、低四位對調(diào)，以便于查表取段碼

LCALLCHABIAO;調(diào)用查表顯示程序

LCALLDELAY;調(diào)用延時程序RET;顯示子程序返回三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（6）

XIANSHI:30CHABIAO:;查表子程序

MOVDPTR,#TABLE1;DPTR用于保存表的首地址（即到哪一個表中取數(shù)）

MOVCA,@A+DPTR;查表指令，

MOVP1,A;將取得的段碼送到P1口顯示RET;查表子程序返回DELAY:;二層循環(huán)延時子程序

MOVR7,#0FHLOOP2:MOVR6,#0FFHLOOP1:DJNZR6,LOOP1DJNZR7,LOOP2RET;延時子程序返回TABLE1:DB0COH,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H

三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（7）

CHABIAO:31在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動畫素材請查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187或者直接輸入下面地址：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http://www.shangfuwang32第8章鍵盤控制LED燈、數(shù)碼管8.1功能要求8.2任務(wù)分析

8.3

鍵盤接口技術(shù)8.3.1鍵盤工作特性8.3.2獨立式鍵盤接口電路8.3.3矩陣式鍵盤接口電路8.4

鍵盤接口程序設(shè)計8.4.1本項目使用的鍵盤接口8.4.2

獨立式鍵盤控制LED燈8.4.3矩陣式鍵盤控制數(shù)碼管第8章鍵盤控制LED燈、數(shù)碼管8.1功能要求338.1功能要求

一．基本要求能用獨立式鍵盤控制LED燈。二．發(fā)揮部分能用矩陣式鍵盤輸入數(shù)據(jù)和命令，當(dāng)鍵入數(shù)字鍵時，數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字，當(dāng)輸入功能鍵時，完成相應(yīng)的功能?；啬夸?/p>

8.1功能要求一．基本要求回目錄348.2任務(wù)分析

要完成此任務(wù)，主要需解決如下四方面的問題：為什么要軟件延時去抖動；獨立式和矩陣式鍵盤接口電路的設(shè)計方法；獨立式和矩陣式鍵盤程序的設(shè)計方法?；啬夸?.2任務(wù)分析要完成此任務(wù)，主要需解決如下四方面的問題358.3.1鍵盤工作特性

鍵盤是一組按鍵的組合，它是單片機最常用的輸入設(shè)備，單片機中的鍵盤一般通過按鍵開關(guān)自己設(shè)計焊接，當(dāng)然也可到廠家定制，如圖8－1c)所示。本節(jié)主要講解通過按鍵開關(guān)自己設(shè)計鍵盤的方法，根據(jù)按鍵開關(guān)與單片機接口的連接方式，可以分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。8.3鍵盤接口技術(shù)回目錄8.3.1鍵盤工作特性8.3鍵盤接口技術(shù)回目錄36按鍵開關(guān)介紹

單片機中的鍵盤通常由按鍵開關(guān)組成，按鍵開關(guān)的外形和參數(shù)如下圖所示，它是一種常開型按鍵開關(guān)，為了便于安裝固定，它有四個管腳，其管腳說明如下圖中的文字所示，在常態(tài)時開關(guān)觸點（1和2）處于斷開狀態(tài)，只有按下按鍵時開關(guān)觸點才閉合短路，所以可以用萬用表檢測開關(guān)的管腳排列、好壞和質(zhì)量。回目錄按鍵開關(guān)介紹回目錄37按鍵閉合、斷開時的抖動

回目錄在單片機中，按鍵通常與I/O端口相連，如下圖左邊所示。當(dāng)按鍵開關(guān)K1未按下時，P1.0輸入為高電平，而當(dāng)按鍵K1閉合時，P1.0輸入為低電平，由于開關(guān)為機械彈性開關(guān)，當(dāng)機械觸點斷開、閉合時，由于機械觸點的彈性作用，一個機械開關(guān)閉合時不會馬上穩(wěn)定的閉合接通，斷開時也不會馬上斷開，而是在閉合、斷開的瞬間伴隨有一連串的抖動，如下圖右邊所示，抖動時間的長短與開關(guān)的機械特性決定，一般為5～10ms。按鍵閉合、斷開時的抖動回目錄在單片機中，按鍵通常與I/O端38按鍵抖動消除辦法按鍵抖動是一種普遍的現(xiàn)象，如電流較大的電器開關(guān)閉合時，我們有時可以見到電火花，按鍵抖動將形成干擾和造成誤動作。如上頁圖所示，抖動將造成I/O端口輸入的高低電平多次變化，使單片機系統(tǒng)誤動作，一次按鍵產(chǎn)生多次按鍵效果，因此必須采取措施消除。按鍵抖動消除可以采用硬件和軟件方法消除，硬件去抖動電路如RS觸發(fā)器等，由于硬件去抖動電路需要額外的硬件電路，使產(chǎn)品成本增加，硬件電路復(fù)雜，所以一般應(yīng)用較少。在單片機中廣泛采用的是軟件延時去抖動，由圖8－4可知，按鍵閉合時存在前沿抖動，一般時間為5～10ms，因此我們可在按鍵按下后，延時10ms左右避開前沿抖動，然后再判斷按鍵是否按下，即P1.0是否仍為低電平，如果仍為低電平，此時才確認為一次完整有效的按鍵閉合，否則認為只是抖動或干擾，系統(tǒng)對此不作出響應(yīng)。

按鍵抖動消除辦法398.3.2獨立式鍵盤接口電路獨立式鍵盤的結(jié)構(gòu)如下圖所示，組成鍵盤的各按鍵相互獨立，每個按鍵獨立地與一個I/O端口相連，結(jié)構(gòu)簡單，其中圖左圖適合于端口內(nèi)部有上拉電阻的端口，如P1、P2、P3口，所以外部不用上拉電阻，電路更簡單，成本更低。右圖適合于端口內(nèi)部沒有上拉電阻地端口，如P0口，所以外部必須使用上拉電阻，成本稍高，所以一般盡量使用左圖的形式。8.3.2獨立式鍵盤接口電路408.3.3矩陣式鍵盤接口電路獨立式鍵盤雖然硬件、軟件結(jié)構(gòu)簡單，但在按鍵數(shù)量較多的情況下，將占有較多的I/O端口，所以在按鍵數(shù)量較多的情況下，一般采用可以有效減少I/O端口數(shù)量的矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤又稱為行列式鍵盤，采用行、列線結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列線的交叉點上，如下圖所示，H0～H3為四條行線，L0～L3為四條列線，在行列相交的每個交點上通過按鍵來連通，按鍵開關(guān)的一個觸點連行線，一個觸點連列線，從而組成4×4矩陣16鍵鍵盤回目錄8.3.3矩陣式鍵盤接口電路回目錄412．獨立式和矩陣式鍵盤比較獨立式鍵盤硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件編程較簡單，但每個按鍵獨自占用一個I/O端口，在按鍵數(shù)量較多的情況下，將占有較多的I/O端口。所以，獨立式鍵盤一般運用于按鍵數(shù)量不多的場合。矩陣式鍵盤能有效的減少I/O端口的占用量，但因為各按鍵不是單獨的占有I/O端口，從而給按鍵的判斷帶來難度，造成編程難度加大。

2．獨立式和矩陣式鍵盤比較獨立式鍵盤硬件結(jié)構(gòu)簡單，軟件編程較428．4鍵盤接口程序設(shè)計

8.4.1本項目使用的鍵盤接口本項目使用的鍵盤接口如下圖所示，它是2×3的矩陣式鍵盤接口電路，我們選P2口的低五位作為矩陣式鍵盤的列線和行線，其中P2.3、P2.4作為矩陣式鍵盤的行線，P2.0、P2.1、P2.2作為矩陣式鍵盤的列線，選用六個按鍵主要是為了降低試驗板成本和焊接的難度?；啬夸?．4鍵盤接口程序設(shè)計回目錄438.4.2獨立式鍵盤控制LED燈

本項目基本任務(wù)為利用獨立式鍵盤控制LED燈，為了不增加試驗板的成本，我們在上頁圖的矩陣式鍵盤電路中，將P2.0設(shè)置為低電平,相當(dāng)于鍵盤K1、K4一端觸點接地，從而使按鍵K1、K4相當(dāng)于組成獨立式鍵盤，等效電路如下圖所示。。回目錄8.4.2獨立式鍵盤控制LED燈回目錄44一、獨立式鍵盤任務(wù)分析本任務(wù)要求按下K1時，D1～D8全亮，按下K4時，D1～D8全滅。本任務(wù)的關(guān)鍵為設(shè)計獨立式鍵盤的控制程序，它必須解決以下幾個問題：（1）檢測有無按鍵按下。先將各按鍵相連的I/O端口置為高電平1，然后檢測各I/O端口是否仍全為高電平，如果不是，表明有按鍵按下。（2）如果有鍵按下，運用軟件去抖動在有鍵按下的情況下，延時10ms，再次檢測是否有鍵按下，如果是，表明確實有鍵按下，否則表示只是干擾或抖動。（3）確認有鍵按下，暫存鍵值，等鍵釋放這主要是為了保證一次按鍵僅執(zhí)行一次按鍵功能，防止按住按鍵不放時，執(zhí)行多次按鍵功能。（4）判斷按鍵情況，執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能既如果按鍵K1按下，D1～D8全亮，按鍵K4按下，D1～D8全滅。。

一、獨立式鍵盤任務(wù)分析45二、獨立式鍵盤程序流程圖設(shè)計

通過以上分析，獨立式按鍵程序思路大致如下：（1）首先進行程序初始化。P1.0清零，使開關(guān)K1、K4一端接低電平；置位P2.3、P2.4作為輸入口，同時使P2.3、P2.4輸出高電平。（2）判斷是否有鍵按下。讀入P2.3、P2.4的狀態(tài)，判斷是否全為高電平1，否則表明有按鍵按下。（3）延時去抖動。延時10ms，再次讀入P2.3、P2.4的狀態(tài)，判斷是否仍然有鍵按下，如果有，表明確實有鍵按下，否則表明只是抖動或干擾信號。（4）暫存當(dāng)前按鍵狀態(tài)，等待按鍵釋放。在等待按鍵彈起的過程中，必須將前面的按鍵狀態(tài)保存下來，以便后面取出判斷具體的按鍵號。等待按鍵彈起的方法為延時一段時間，再次檢測按鍵的狀態(tài)，直到無鍵按下為止。二、獨立式鍵盤程序流程圖設(shè)計46二、獨立式鍵盤程序流程圖設(shè)計（5）判斷具體按鍵號，執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能。取出前面暫存的按鍵狀態(tài)，并判斷具體是那個按鍵按下，執(zhí)行相應(yīng)的功能，如果是P2.3為低電平，表明K1按下，置P1為低電平，，D1～D8全亮，如果是P2.4為低電平，表明K4按下，置P1為高電平，D1～D8全滅?；啬夸浂ⅹ毩⑹芥I盤程序流程圖設(shè)計回目錄47三、獨立式鍵盤程序清單（1）

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0050HMAIN:CLRP2.0;P2.0清0，使K1、K4一端觸點接低電平

SETBP2.3;P2.3置1，作為輸入口

SETBP2.4;P2.4置1，作為輸入口MAINHUI:LCALLKEY;調(diào)用按鍵處理子程序

LJMPMAINHUI;反復(fù)執(zhí)行三、獨立式鍵盤程序清單（1）48

LJMPKEYHUI;否則，表示沒有鍵按下，鍵處理程序返回DYS:LCALLDELAY;鍵去抖動，延時10ms左右

MOVA,P2;再次取出P2口狀態(tài)

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位

CJNEA,#00011000B,DJTQ;確認有鍵按下，跳到等待按鍵彈起

LJMPKEYHUI;無鍵按下，表明只是干擾或鍵抖動DJTQ:MOVR2,A;暫存當(dāng)前按鍵狀態(tài)DENDAI:LCALLDELAY;延時10ms，再次取出當(dāng)前按鍵狀態(tài)

MOVA,P2

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位三、獨立式鍵盤程序清單（2）LJMPKEYHUI49

CJNEA,#00011000B,DENDAI;按鍵沒有彈起，繼續(xù)等待MOVA,R2;取出暫存在R2中的按鍵狀態(tài)PJZ:JNBACC.3,K1;ACC.3為0，表示K1按下，跳到K1處

JNBACC.4,K4;ACC.4為0，表示K4按下，跳到K4處

LJMPKEYHUI;如果K1、K4都沒按下，跳到鍵處理子程序返回

K1:MOVP1,#00H;按鍵K1按下處理，D1～D8全亮

LJMPKEYHUI;跳到鍵處理子程序返回K4:MOVP1,#0FFH;按鍵K4按下處理，D1～D8全滅KEYHUI:RET;鍵處理子程序返回三、獨立式鍵盤程序清單（3）CJNEA,#000150DELAY:;延時子程序

MOVR7,#0FH;二層循環(huán)延時程序LOOP2:MOVR6,#0FFHLOOP1:DJNZR6,LOOP1

DJNZR7,LOOP2

RET三、獨立式鍵盤程序清單（4）DELAY:518.4.3矩陣式鍵盤控制數(shù)碼管

一、任務(wù)分析本任務(wù)要求能用矩陣式鍵盤輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)按下按鍵時，數(shù)碼管顯示相應(yīng)的鍵值。矩陣式鍵盤接口電路圖如下圖所示。與基本任務(wù)相比，這個任務(wù)的難度有所增加，本任務(wù)關(guān)鍵問題為具體鍵號的判斷，既鍵的識別問題，對矩陣式按鍵的識別通常有二種方法，一種為常用的逐行（或列）掃描查詢法，另一種為速度較快的反轉(zhuǎn)法?；啬夸?.4.3矩陣式鍵盤控制數(shù)碼管與基本任務(wù)相比，這個任務(wù)52二、逐行（或列）掃描查詢法工作原理（1）判斷有無按鍵按下

方法為將所有列線置為低電平“0”，所有行線置為高電平“1”，作為輸入口，然后讀入所有行線的狀態(tài)，如果行線全為高電平1，說明沒有按鍵按下，否則說明有鍵按下（雖然暫時無法具體判斷是哪個按鍵按下）。因為如果有按鍵按下，則按鍵所在的行、列線將短路，由于所有列線已經(jīng)預(yù)置為低電平“0”，近似接地，則與該按鍵相連的行線必定被拉低為低電平“0”，所以由行線是否全為高電平“1”，就能判斷是否有鍵按下。（2）按鍵延時去抖動

在判斷有按鍵按下后，為了去除按鍵機械抖動的影響，延時10ms左右再次檢測是否仍有按鍵按下，判斷方法和步驟（1）相同，如果仍有按鍵按下，表示確實有按鍵按下，否則表示只是干擾或抖動。提示此處延時程序利用顯示程序代替，主要是利用顯示程序執(zhí)行時間既實現(xiàn)延時，又顯示數(shù)據(jù)，防止顯示間斷。二、逐行（或列）掃描查詢法工作原理53（3）判斷按鍵列號，并暫存列值和行狀態(tài)。

依次設(shè)置各列為低電平，讀入行狀態(tài)，如果將某一列設(shè)置為低電平0后，讀入的行狀態(tài)不全為高電平1，說明按下的按鍵在該列，將該列列值暫存起來，以便后面計算鍵值。同時將當(dāng)前的行狀態(tài)暫存起來，以便后面判斷行號。（4）等待按鍵釋放。將列值和行狀態(tài)暫存下來后，將等待按鍵釋放，以保證按鍵按下一次，只執(zhí)行一次按鍵功能，本處的延時程序仍以顯示程序代替，在延時的同時保證顯示不間斷。（5）判斷按鍵行號。

將暫存的行狀態(tài)取出，依次判斷按鍵在哪一行。方法為檢測該行是否為低電平，如果是，表明按鍵在該行，并將行值暫存下來。（6）計算鍵值。取出前面保存的列值、行值，利用如下公式計算鍵值：

鍵值＝行值×列數(shù)＋列值鍵值計算出來后，可以根據(jù)各按鍵要求，完成相應(yīng)的按鍵功能。（3）判斷按鍵列號，并暫存列值和行狀態(tài)。54三、矩陣式按鍵逐行掃描程序流程圖三、矩陣式按鍵逐行掃描程序流程圖55程序中30H單元為顯示緩沖區(qū)，保存需顯示的數(shù)據(jù)，40H為鍵值暫存單元，41H為列值暫存單元，42H為行值暫存單元。

ORG0000HLJMPMAINORG0050HMAIN:MOV30H,#00H;顯示緩沖區(qū)清0

MOV40H,#00H;鍵值暫存單元清0

MOV41H,#00H;列值暫存單元清0

MOV42H,#00H;行值暫存單元清0MAINHUI:LCALLKEY;調(diào)用按鍵處理子程序

MOV30H,40H;將鍵值送顯示緩沖單元顯示

LCALLXIANSHI;調(diào)用顯示子程序

LJMPMAINHUI;反復(fù)執(zhí)行三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（1）

程序中30H單元為顯示緩沖區(qū)，保存需顯示的數(shù)據(jù)，40H為鍵值56KEY:;鍵處理子程序

MOVP2,#11111000B;將列線全設(shè)為0，行線全設(shè)為1，數(shù)碼管熄滅

MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器A

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)

CJNEA,#00011000B,DYS;如果行線不全為1，表示有鍵按下，跳到鍵去抖動處理

LJMPKEYHUI;無鍵按下，鍵處理子程序返回DYS:LCALLXIANSHI;延時去抖動

MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器A

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)

CJNEA,#00011000B,PANLIE;如果行線不全為1，表示確實有鍵按下，跳去判斷哪一列

LJMPKEYHUI;無鍵按下，鍵處理子程序返回，表示只是干擾或抖動三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（2）

KEY:57PANLIE:MOVP2,#11111110B;將第0列設(shè)為0，判斷是否第0列MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器AANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)CJNEA,#00011000B,LIE0;如果行線不全為1，表示該列有鍵按下，跳到LIE0處

MOVP2,#11111101B;判斷是否第1列

MOVA,P2;P2口鍵盤狀態(tài)送入累加器A

ANLA,#00011000B;取出P2.3，P2.4位，行線狀態(tài)

CJNEA,#00011000B,LIE1;如果行線不全為1，表示該列有鍵按下，跳到LIE1處

MOVP2,#11111011B;判斷是否第2列

MOVA,P2

ANLA,#00011000B

CJNEA,#00011000B,LIE2

LJMPKEYHUI;所有列線無鍵按下，跳到鍵處理子程序返回三、矩陣式按鍵逐行掃描程序清單（3）

PANLIE:MOVP2,#11111110B58LIE0:MOV41H,#00H;保存列值0

MOV42H,A;保存行值，此時A中為行線的狀態(tài)，暫存到42H單元

LJMPDENDAI;跳到等待按鍵彈起LIE1:MOV41H,#01H;保存列值1

MOV42H,ALJMPDENDAILIE2:MOV41H,#02H;保存列值2

MOV42H,A