键盘电路
矩阵键盘电路设计
矩阵键盘电路设计矩阵键盘是一种常见的输入设备，它通过矩阵布局的按键组成，可以方便地输入数字、字母和其他符号。
在电子设备中，矩阵键盘通常采用扫描电路进行输入和控制。
在本文中，将探讨矩阵键盘电路的设计。
首先，我们需要确定矩阵键盘的布局。
一般情况下，矩阵键盘采用4×4或者3×4的布局。
每个按键都是一个开关，当按下时闭合，松开时断开。
接下来，我们需要设计输入电路。
输入电路通过扫描矩阵键盘的每一行和每一列来检测按键的状态。
为了实现这个功能，我们可以使用两个二进制计数器来控制扫描的行和列。
每当计数器增加时，就对应地扫描一行或者一列。
我们可以通过多路复用器和反向器将计数器输出与矩阵键盘的行和列相连。
当计数器的输出与矩阵键盘的行和列相连后，我们可以通过逐行或逐列地扫描矩阵键盘并检测按键的状态。
如果有按键按下，我们可以将对应的按键编码为数字信号。
在设计输入电路时，我们还需要考虑按键去抖动的问题。
按键去抖动是指当按键被按下或松开时，会产生多次开关闭合的现象。
为了解决这个问题，我们可以使用一个滤波器电路来消除按键的抖动。
滤波器电路可以采用RC滤波器或者Schmitt触发器等。
设计好输入电路后，接下来需要设计控制电路。
控制电路负责扫描矩阵键盘的每一行和每一列，以及对按键的状态进行控制。
我们可以使用计时器和计数器来控制扫描的速度和顺序。
当检测到按键按下时，控制电路会将对应的按键编码为数字信号并传递给接收端。
此外，在设计控制电路时，我们还需要考虑矩阵键盘的多键同时按下的问题。
当多个按键同时按下时，我们需要使用矩阵解码器来对这些按键进行解码，并将解码结果传递给接收端。
在进行电路设计时，我们还需要考虑一些其他的因素，比如布线、电源供应和接收端的设计等。
布线是指将电路中的各个元件和连接线布置在PCB板上的过程。
在布线时，我们需要确保信号传输的可靠性和稳定性。
电源供应是指提供电路所需的电源电压和电流的过程。
接收端的设计是指接收和处理从矩阵键盘电路传递过来的数字信号的过程。
单片机键盘输入编程电路设计
单片机键盘输入编程电路设计
输入电路的设计
1、电路的结构
本文的电路设计主要是用于实现单片机键盘输入编程的功能，所以电路的结构从上到下分为三部分，分别是：
（1）键盘输入部分：由上排按键及下排按键，两排按键组成。
（2）电源部分：由DC电源组成。
（3）输出部分：由多路复用器（一般称为MUX），控制部分组成，多路复用器可以将键盘输入的按键信号转变为单片机可以识别的数据位，控制部分是连接单片机的部分，可以与单片机连接，以实现键盘输入指令的操作。
2、基本电路
本文设计的电路主要由以下电路组件构成：
（1）DC电源：由7805，5V的DC电源模块组成，用于给键盘、多路复用器和控制部分提供电源。
（2）键盘输入部分：由上排按键及下排按键组成，每行按键由四列电路器件组成，四列电路器件的抽头线连接在一起，以实现按键的控制，当按键按下时，输入信号为低电平，反之，当按键处于松开状态时，输入信号为高电平。
（3）多路复用器：多路复用器主要用于将键盘输入的多个按键信号转换为单片机可以识别的数据，该多路复用器的信号输入端接收键盘上每行按键输入的信号。
普通键盘电路原理图
普通键盘电路原理图
图是普通键盘的电路图，是用8051单片机实现的。
图中键阵列部分的引脚(P0、P2和P1的一部分)流过的是高低变换的电平，用以判断哪个键按下了，哪个键抬起了。
这些信号即使被截获也是没有意义的，因此，将它们定义为黑信号。
此外复位电平、晶振等也为黑信号。
键盘有2根信号线与主机相连，即时钟线(KBDCLK)和数据线(KBCDATA)。
时钟线提供键盘与主机通信时的时钟信号，由键盘发出，下降沿有效。
也就是说在每个时钟的下降沿，主机将键盘准备好的数据读入累加器“ACC”中，读到有效的“停止位”后送CPU处理。
但对于同一种键盘来说，时钟的周期、频率、电平高低都是一样的;对于不同键盘会略有不同。
在同一个键盘中，发出的所有数据的时钟都是相同的。
所以这一信号与按键信息无关，也是黑信号。
键盘有不同的键，它们被依此选通后，将通过数据线发出相应的键码数据传送给主机，所以，图中只有数据线上走的是红信号。
图普通键盘电路
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按键电路工作原理
按键电路工作原理
按键电路是一种电子设备，用于检测、传递和处理按键操作信号。
其工作原理如下：
1. 按键开关：按键电路中包含一个或多个按键开关。
按下按键时，按键开关会闭合，使电流通过按键开关流动。
2. 电流流动：当按键开关闭合时，电流从电源流入按键电路。
这种电流流动可以通过导线或其他电子元件（如电阻、电容等）来实现。
3. 信号传递：当按键开关闭合时，按键电路中的某些电子元件（如电容、电感器等）会对电流产生影响，从而将按键操作转化为电信号。
这些信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。
4. 信号处理：按键电路通常还包含一些信号处理电路，用于处理、过滤和校准从按键开关得到的电信号。
这些电路可以对信号进行放大、降噪、滤波或数字化处理，以确保准确、稳定地检测按键操作。
5. 输出操作：按键电路通常还包含输出接口，用于将处理后的信号发送给其他电子设备，如计算机、控制器或显示屏。
这些输出接口可以是GPIO（通用输入/输出）接口、USB接口、
串口等。
通过按键电路，用户可以通过按下按键来实现不同的操作，如开关电路、改变设备状态、输入命令、选择菜单等。
按键电路
广泛应用于各种电子设备中，如手机、电视遥控器、键盘、计算器等。
键盘电路及应用
键盘电路及应用键盘电路是指用于接收和传输按键输入信息的电子电路。
它由按键开关、按键矩阵、键盘控制器和连接线路等组成。
首先，键盘电路的核心部分是按键开关。
按键开关是一种机械式或触摸式的开关，当按键按下时，电路会连接或断开，从而发送不同的信号。
机械式按键开关通常由弹簧、可移动接点和固定接点组成，而触摸式按键开关则通过触摸感应来实现。
接下来，按键矩阵是一种常用的键盘电路设计。
在按键矩阵中，按键被安排成矩阵的形式，每个按键都有一个独特的行列位置。
当有按键按下时，键盘控制器可以通过扫描行和列的方式来确定按下的是哪个按键。
键盘控制器是键盘电路中的一个重要部分。
它负责接收来自按键开关的信号，并将其转换为计算机可以理解的数据格式。
键盘控制器通常包含一个编码器，用于将按键信息编码为二进制数据，以及一个接口电路，用于将编码后的数据传输给计算机。
在键盘电路的连接线路中，一般使用平行连接线路或串行连接线路。
平行连接线路中，每个按键都有一个独立的电路连接至键盘控制器，这种方式可以同时接收多个按键的输入。
而串行连接线路中，所有按键都通过一个电路连接至键盘控制器，信号的传输顺序是按下按键的顺序进行的。
键盘电路的应用非常广泛。
最常见的应用是在计算机键盘上，它将用户通过按键输入的信息转化为电脑可以识别的命令或字符。
除了计算机键盘，键盘电路还可以应用在各种电子设备上，例如手机、平板电脑、电视遥控器等。
它们都需要键盘电路来接收用户的输入。
此外，键盘电路还可以用于其他一些应用，如安全门禁系统。
在这种系统中，用户通过输入密码、刷卡或按下特定的按钮来控制门禁的开关。
一些游戏机和乐器也使用键盘电路来接收用户的操作指令。
总之，键盘电路是一种用于接收和传输按键输入信息的电子电路。
它由按键开关、按键矩阵、键盘控制器和连接线路等组成。
键盘电路广泛应用于计算机键盘、电子设备、安全门禁系统以及游戏机等领域。
通过键盘电路，用户可以方便地与设备交互，实现各种功能和操作。
笔记本键盘工作原理
笔记本键盘工作原理
笔记本键盘是通过一系列的电子元件和机械结构来实现工作的。
1. 键盘电路板：在键盘底部有一块电路板，上面布有多个金属触点（也称为膜片开关）或橡胶按键杆。
电路板与计算机主板连接，将所敲击的按键信号传输给计算机。
2. 金属触点：每个按键下面都有一个金属触点。
当按键被按下时，金属触点会与电路板上的导电路径接触，从而形成按下的电信号。
这种设计叫做膜片键盘。
3. 橡胶按键杆：另一种键盘设计是使用橡胶按键杆，其下方也有金属触点。
当按键被按下时，橡胶按键杆会被压缩，使其金属触点与电路板上的导电路径接触，从而形成按下的电信号。
4. 按键反馈：为了提供操作者按下按键的反馈，键盘通常还包含了一个弹簧或橡胶圈。
当按键被按下时，弹簧或橡胶圈会提供力量将按键弹回到原位，同时产生一个"弹回"的感觉和声音。
总体来说，笔记本键盘的工作原理是通过压下按键触发金属触点或橡胶按键杆与电路板上的导电路径接触，传输相应的按键信号给计算机。
同时，按键反馈机制使得操作者能够感受到按键被按下和弹回的反馈。
电脑键盘接线图
电脑键盘接线图判断键盘控制电路板上的四根线各起什么作用至关重要。
将电路板翻过来后可以看到其背面已有明确的提示（图四）：黄线Vcc为+5V高电平；红线为地线GND低电平；绿线为Keyboard DATA高电平；白线为Keyboard Clock低电平。
不同的键盘连线颜色的定义可能也不同，因此如果不能根据提示正确识别的话可以用万用表测量一下或者参考图五中对于连线的定义（图五）。
USB延长线中也是一组四根线，分别为红、白、绿、黑四根。
它们分别对应的是+5V电源、数据负线（DATA-）、数据正线（DATA+）及地线（GND）电脑键盘的四根线如何接罗技键盘，y-ss60线的颜色：红，绿，白，黑盼请解答，谢谢！四根线分别是:电源,地,数据,时钟你要把键盘拆出来,线的另一端焊在里面的电路板,上面标有v(电源),g(地),c(时钟),d(数据).再到网上找个键盘接口定义的图,对着另一端接上去就可以了这是普通的ps/2的键盘接线图，图中是接口（ps/2插头）截面图。
上面标的字母一般在键盘里的电路板上有印的，对照着焊就行了。
如果没有标注字母，这个我就没办法了哈哈～多数键盘应该是按照dcgv的顺序排线的，没有写明的可优先考虑这个。
针脚定义如下：pinnamedirdescription1n/cnotconnected2data-keydata3vccpower,+5vdc4gndgnd5n/cnotconnected6clk-clock键盘接线黄、红、白、绿对应的针脚如下对应ps/2线对应ps/2针脚黄3红4白6绿2对应的电线和针脚连接为：对应ps/2线对应ps/2针脚蓝3白6绿2橙4PS/2鼠标自己动手改USB接口USB作为电脑外设的一种高速连接标准，目前已广泛应用到了各种外部设备上。
电脑主机则在机箱上提供了前置USB接口，有的厂商甚至是在显示器与键盘都添加了USB接口，其目的就是为了能够让用户方便的进行连接鼠标、数码相机等耗电量小的USB外设而无须费力弯腰去机箱背后接插USB设备。
独立键盘电路
2
键盘是单片机不可缺少的输入设备，在单片机应用系统中，常使用按键或者键盘 控制系统的工作状态或向系统内部输入数据。
全编码键盘 键盘
非编码键盘
独立式键盘 矩阵式键盘
1.综述
3
➢ 编码键盘：键盘闭合键的识别由专用硬件实现。
➢ 非编码键盘：键盘闭合键的识别由软件实现。
当松开按键后，线路断开，无电流流过，此时KeyIn1和+5V是等电位，为高 电平。
这样我们就可以通过KeyIn1这个接口的电平高低来判断是否有按键按下。
2.独立键盘电路
6
独立式按键程序查询方式和中断方式的接口电路
2.独立键盘电路
4
独立式键盘就是各个按键相互独立，每一个按键各接一根I/O接口线，彼此独立， 单片机通过向此I/O口发出读指令来得到当前按键的状态。原理图如图1所示。
图1 独立键盘电路原理图
2.独立键盘电路
5
工作原理：
4条输入线接到单片机的I/O口上，当按键K1按下时，+5V电源通过R1和K1进 入GND形成一条通路，此时全部电压都加到了电阻R1上，从而导致KeyIn1引脚为 低电平；
非编码键盘结构简单，成本低廉，在单片机中得到广泛应用。
➢ 独立式键盘特点：电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根 I/O线，占用硬件资源较多，因此适用于按键比较少的场合。
➢ 矩阵式键盘特点：矩阵式键盘的按键设置在行、列的交叉点上。键盘中按键数 量较多时，为了减少I/O口的占用，通常采用矩阵式键盘。
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键盘电路
在单片机应用系统中，除了复位按键外，可能还需要其他按键，如键盘按键，以便控制系统的运行状态或向系统输入运行参数。
键盘电路一般由键盘接口电路、按键（由控制系统运行状态的功能键和向系统输入数据的数字键组合）以及键盘扫描程序等部分组成。
1、按键结构及其电压波形
在单片机控制系统中广泛使用的机械键盘的工作原理是：按下键帽时，按键内的复位弹簧被压缩，动片触点与静片触点相连，按键两个引脚连通，接触电阻大小与按键触点面积及材料有关，一般在数十欧姆以下；松手后，复位弹簧将动片弹开，使动片触点与静片触点脱离接触，两引脚返回断开状态。
可见，机械键盘或按扭的基本工作原理就是利用动片触点和静片触点的接触和断开来实现键盘或按钮两引脚的通、断。
在如图所示的键盘电路中，按键没有被按下时，P1口内部上拉电阻将P1.3-P1.0引脚置为高电平，而当S3-S0之一被按下时，相应按键两引脚连通，P1口对应引脚接地。
在理想状态下，按键引脚电压变化如图6-29（a）所示。
但实际上，在按键被按下或释放的瞬间，由于机械触点弹跳现象，实际按键电压波形如图6-29（b）所示，即机械按键在按下和释放瞬间存在抖动现象。
抖动时间的长短与按键的机械特性有关，一般在5~10ms之间，而按键稳定闭合期的长短与按键时间有关，
从数百毫秒到数秒不等。
为了保证按键由按下到松开之间仅视为一次或数次输入（对于具有重复输入功能的按键），必须在按键或软件上采取去抖动措施，避免一次按键输入一串数码。
硬件上，可利用单稳态电路或RS触发器消除按键抖动现象，但在单片机应用系统中最常采用的方法是利用软件延迟方式消除按键抖动问题，这样可以不增加硬件成本。
因此，在单片机系统中按键识别过程是：通过随机扫描、定时中断扫描或中断监控方式发现按键被按下后，延时10~20ms（因为机械按键由按下到稳定闭合的时间为5~10ms）再去判断按键是否处于按下状态，并确定是哪个按键被按下。
对于每按一次仅视为一次输入的按键设定来说，在按键稳定闭合后对按键进行扫描，读出按键的编码（或称为键号），执行相应操作；对于具有重复输入功能的按键设定来说，在按键稳定闭合期内，每个特定时间，如250ms或500ms 对按键进行检测，当发现按键仍处于按下状态时，就输入该键，直到按键被释放。
2.键盘电路形式
根据所需按键个数、I/O引脚输出级电路结构以及可利用的I/O引脚数目，确定键盘电路形式。
对于仅需要少量按键的控制系统，可采用直接编码输入方式，其特点是键盘接口电路简单。
例如，在空调控制系统中，往往仅需要“开/关”、“工作模式转换”等按键。
（1）直接编码输入键盘
通过检测单片机I/O引脚电平状态来判别有无按键输入就构成了直接编码
输入键盘。
直接编码输入键盘的优点是键盘接口电路简单，但占用I/O引脚多，仅适用于需少量按键的场合。
（2）矩阵键盘
当系统所需按键个数较多时，为减少键盘电路占用的I/O 引脚数目，一般采用矩阵键盘形式，如图6-30所示，在矩阵键盘电路中，行线是输入引脚，列线是输出引脚。
图6-30使用了MCS-51 CPU的P1口作矩阵键盘的行、列线，其中P1、3~P1、0作为行线，输入；P1、7~P1、4作为列线，输出。
由于P1、3~P1、0引脚内置了上拉电阻，因此无需外接上拉电阻。
在图6-30中，P1、7~P1、4四条列扫描线轮流输出低电平，然后读P1、3~P1、0，如果没有按键被按下，则P1、3~P1、0引脚均为高电平；如果其中某一按键被按下，P1、3~P1、0就有一引脚为低电平。
图6-30
3、按键编码
在键盘电路中，按键的个数不止一个，即存在键盘按键编码问题。
按键编码与按键功能有关联。
键盘电路结构不同，确定键值的方式也不同，例如对于图6-28这样简单键盘接口电路，可将S0对应的键值定义为“0”；S1对应的键值为“1”；以此类推。
对于图6-30所示的矩阵键盘接口电路，确定键值的方法很多，如可用行、列对应的二进制值作为键值。
4.键盘监控方式
在单片机应用系统中，可采用查询方式（包括随机扫描方式和定时中断扫描方式）或硬件中断方式监控键盘有无按键输入。
（1）随机扫描方式
在随机扫描方式中，CPU完成某一特定任务后，执行键盘扫描程序，以确定键盘有无按键被按下，然后根据按键功能执行相应的操作。
但这种方式不能再执行按键规定操作中检测键盘有无输入，失去了对系统的控制；此外该方式只能通过调用延迟程序去除抖动现象，降低了系统的实用性，因此很少采用。
(2)定时扫描方式
定时扫描方式与随机扫描方式基本相同，通过定时中断方式，每隔一定时间扫描键盘有无按键按下，键盘反应速度快，在执行按键功能规定操作过程中，可通过键盘命令进行干预，如取消或暂停等。
在定时扫描方式中，为提高CPU利用率，应避免通过被动延迟10~20ms方式等待按键稳定闭合，可在定时中断服务程序中，用3个位存储单元记录最近三次中断检测到的按键状态（可初始化为111态）。
如果规定没有按键被按下时为“1”，有按键被按下时为“0”，则按键状态含义如下：
111－－－表示最近三次定时中断均未发现按键被按下；
110－－－表示前两次定时中断未检测到按键被按下，只在本次定时检测到按键被按下，未延迟，不对按键进行扫描。
100－－－表示最近两次定时中断检测到按键被按下，且已延迟了一次定时中断时间。
可对按键进行扫描，确定哪一个按键被按下，并执行按键规定的动作。
000－－－表示按键处于稳定闭合期。
001－－－表示按键可能处于释放阶段。
011－－－表示按键已经释放。
010－－－在很短的时间内（小于两次中断时间间隔）检测到按键处于释放状态，视为干扰，作000态处理。
101－－－在很短的时间内（小于两次中断时间间隔）检测到按键处于按下状态，实际上是按键过程中的无意松动，作111态处理。
在以上按键状态中，对于没有重复输入功能的按键设定来说，只需要检查100、010、101态；面对于具有重复输入功能的按键来说，只需要检查并处理100、010、101、000四个状态，
再利用一字节内部RAM单元保存按键值和按键有效标志。
这样不仅能记录最近按了哪一个按键，也能记录是否已执行了按键规定的动作。
对于只有16个的小键盘，可使用一个字节记录键盘的状态和按键值，其中b7为记录按键有效标志，b6~b4记录按键的状态；b3~b0记录按键值。
对图6-31所示矩阵键盘按键进行编码；将PC0引脚对应行线的行号定义为0，PC1引脚对应行线的行号定义为1， PC2 引脚对应的行线的行号定义为2，PC3引脚对应的行线的行号定义为3;PB0引脚对应的列线的列号定义为0，PB,1
引脚对应的列线的列号定义为1，PB2引脚对应的列线的列号定义为2，PB3引脚对应的列线的列号定义为3，则键盘任意按键的扫描码为4*列号+行号。
定时中断键盘按键扫描流程如图6-32所示
(a)按键状态流程（b）按键扫描流程
3.中断检测方式
在控制系统中，并不需要经常监控键盘有无按键输入。
因此，在查询扫描方式和定时中断扫描方式中，CPU常处于空扫描方式，这在一定程度上降低了CPU 的利用率，为此，也可采用中断检测方式来监控键盘有无按键按下。