键盘接口技术
一种实用的动态显示及键盘接口技术
收稿日期： !""#$"!$%& 作者简介： 侯 立功 （%’#( ) * ） ， 男， 山西新绛人， 无锡职业技术学院工程 师。
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侯立功： 一种实用的动态显示及键盘接口技术
第0 期
图 !" 动态显示及键盘接口控制原理图 " " （# ） 首 先发送 “ 数 码管 选通信 号” ， 低 电平 有效。 比 如本次准 备选择 数码管 $ ， 应发 送 $%$!!!!!!! 至 &’()， 等待数据发送完毕 （*+ , ! ） ； （- ） 再发送被选通数码管 应该显 示字 符所对 应的 段 码值， 等待数 据发送完毕 （ *+ , ! ） ； （. ） 至 此， 所 有 控制 信 号 已 全部 到 位， 对单片机的 /01 2 引脚清零 （ /01 2 , “$ ” ） ， 重新打开显示； （3 ） 被选择的数码管此时正确显示指定的字符； （2 ） 同时， 利用每次只有一条数码管选通信号线为低 电平的情况， 通过读取 键扫描线的状态， 可 以实现对按 键 的判断与处理。具体键扫描线的连接可视 按键的数量 而 定。本文作为示范， 采 用最 大化键 盘阵 列， 处 理 3- 个 按 键。假如只有 4 个按键， 则只需 /! 口的任意 一根键扫描 线即可。 经过笔者 实际试 验， 最终选 择 0 毫秒 的定时 周期轮 流显示， 相当于 每个数 码管每 !3 毫 秒被点 亮一次， 每次 点亮时间为 0 毫秒， 显示数据非常稳定， 达到 了静态显示 的效果。在笔者后来 所从事 的单 片机 控制产 品开 发上， 简易的人机交互接口 全部采 用这 种控制 方式， 性 能稳定 可靠， 同时极大地节约了单片机资源和 外设的硬 件开销， 降低了成本。 主程序控制流程图如图 0 ： 本文采用 *$ 作为 0 毫秒定 时器， 处理 显示及 按键。 控制流程图如图 #：
《单片机应用技术》000-9(周君芝)课件 项目四 显示器与键盘接口技术的应用
（第 2 版）
目录
项目1 项目2 项目3 项目4 项目5 项目6 项目7
C语言基础知识 单片机开发软件及硬件系统的认识
中断系统与定时/计数器的应用 显示器与键盘接口技术的应用
串行接口技术的应用 A/D与D/A转换技术的应用
单片机综合实践
显示器与键盘接口技术 的应用
项目导读
单片机应用系统在运行时需要与外部设备交换 信息，其中显示器与键盘是实现人机交互不可或 缺的设备。
共阳极LED数码管显示器的结构 原理如图所示，由于所有段的阳 极均连接高电平，因此在使用时， 需要在相应段上加低电平，才能 使其发光。
bit 变量名 = 变量值;
4.1.1 LED数码管显示器
如果说我们国家是块闪闪发光的显示器，那么我们 每个人都是属于这块显示器的一个“数码管”，是 这块显示器不可缺少的部分。所谓“天生我材必有 用”，随着国家的蓬勃发展，各行各业都亟须专业 人才。我们作为新时代的青年，应当正视自己，发 挥自己的优势，学成一技之长，为祖国的发展贡献 自己的力量。
4.1.1 LED数码管显示器
2．LED数码管显示器的字形码
LED数码管显示器只要控制LED段的亮与灭即可显示相应的字符。当LED数码管显 示器的连接方式确定时，若要显示某一特定字符，其控制字形是固定不变的。控制字 形控制的是LED数码管显示器上要显示的字符形状，称为字形代码，简称为字形码。
LED数码管显示器八段的各代码位与显示段的对应关系如表所示。
【确定方法】
➢ 在共阴极连接中，要点亮的段为高电平， 不点亮的段为低电平，则各显示段的状态 如表所示。
显示段 dp g f e d c b a 各段状态 0 1 1 1 1 1 0 1
数据采集系统 教学大纲
《数据采集系统》教学大纲Data Acquisition System课程编码：12A08100 学分：2.5 课程类别：专业课计划学时：48 其中讲课：36 实验或实践：12 上机：0适用专业：电子信息科学与技术推荐教材：李念强等，《数据采集技术与系统设计》，机械工业出版社，2009年参考书目：曹玲芝，《现代测试技术及虚拟仪器》，北京航空航天大学出版社，2004年课程的教学目的与任务本课程是电子信息类本科生的一门主要的专业课。
本课程的教学目的是使学生通过学习数据采集系统基本知识和设计方法，熟悉简单的传感器，信号的调理，A/D转换，D/A转换，人机接口，抗干扰和数据处理等技术，能够结合应用环境和功能要求，选择最适合的软硬件设计方案，实现基本的数据采集系统设计。
课程的主要任务是通过本课程的学习，使学生掌握以单片机为核心的数据采集系统的基本原理和软件开发方法，掌握数据采集系统的分析方法和设计方法，为今后进行系统的软硬件设计及项目开发打下坚实的基础。
课程的基本要求1、使学生在掌握模拟电子技术，数字电子技术，单片机技术和C语言程序设计等课程的基本理论、基本设计方法的基础上，能够按照数据采集系统的设计原则，根据系统的应用环境和功能要求，选用高性价比的传感器，采用适宜的接口方案及数据处理方法，完成简单数据采集系统的设计。
2、通过课堂讲解、讨论和课内实验，使学生能掌握数据采集系统的设计原则，能够利用网络，图书等资源选择适合的电路器件和设计方法，提高学生的工程实践能力。
3、要求学生在学完本课程后，能运用所学基本理论和接口电路，独立地完成小型数据采集系统的综合设计。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）第一章数据采集与系统设计基础建议学时：4 [教学目的与要求] 了解数据采集系统的结构形式及采集信号的处理基础。
[教学重点与难点] 数据采集系统的结构形式。
[授课方法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
4.3 单片机键盘接口电路设计
//函数功能：键盘扫描 //检测到有键按下 //延时10ms再去检测 //按键k1被按下 //按键k2被按下 //按键k3被按下 //按键k4被按下
▲▲▲
独立式键盘接口设计案例
void forward(void) { P3=0xfe; led_delay(); P3=0xfd; led_delay(); P3=0xfb; led_delay(); P3=0xf7; led_delay(); P3=0xef; led_delay(); P3=0xdf; led_delay(); P3=0xbf; led_delay(); P3=0x7f; led_delay(); }
break;
}
}
}
▲▲▲
独立式键盘接口设计案例
void key_scan(void) { P1=0xff; if((P1&0x0f )!=0x0f ) { delay10ms(); if(S1==0) keyval=1; if(S2==0) keyval=2; if(S3==0) keyval=3; if(S4==0) keyval=4; }
//处理按下的k1键，“……”为处理程序 //跳出switch语句 //处理按下的k2键 //跳出switch语句 //处理按下的k3键 //跳出switch语句 //处理按下的k4键 //跳出switch语句 //处理按下的k5键 //跳出switch语句
独立式键盘接口设计案例
1.独立式键盘的查询工作方式
{
case 1:forward(); //键值为1，调用正向流水点亮函数
break;
case 2:backward(); //键值为2，调用反向流水点亮函数
break;
case 3:Alter(); //键值为3，调用高、低4位交替点亮函数
单片机教程26课单片机矩阵式键盘接口技术及程序设计
单片机教程26课:单片机矩阵式键盘接口技术及程序设计发布：2009-4-04 22:40 | 作者：hnrain | 查看：885 次在单片机系统中键盘中按钮数量较多时，为了减少I/O 口的占用，常常将按钮排列成矩阵形式，如图1所示。
在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按钮加以连接。
这样，一个端口（如P1 口）就能组成4*4=16个按钮，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就能组成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。
由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。
<单片机矩阵式键盘接口技术及编程接口图>矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的I/O 口作为输出端，而列线所接的I/O 口则作为输入。
这样，当按钮没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。
行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样, 通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。
具体的识别及编程办法如下所述。
矩阵式键盘的按钮识别办法确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种行扫描法”行扫描法行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按钮识别办法，如上图所示键盘，介绍过程如下。
判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。
只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4个按钮之中。
若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。
判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。
其办法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。
在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。
若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按钮就是闭合的按钮。
键盘接口技术在某显控设备中的应用
头与工控机相连。３ 种键盘接 口结构类似 ， 有效 的
接 口引 脚均 为 ４个 ， 图 ２所示 （ 箱后视 图 ） 如 机 。
１ 工控 机键 盘 工 作 原 理
工 控 机 键 盘 分 为 Ｐ ／ Ｔ Ｐ ／ Ｔ和 Ｐ／ Ｃ Ｘ ，ＣＡ Ｓ２这 ３
图 １ 显控设备面板
Ａｐ ｉｃ ｔｏ ｆ ｋ ｙ ｏａ ｄ ｉ ｔ ｒ ａ ｅ ｉ ａ ｄｉｐｌ ｙ ｐａ ｅ ｏ ｔ ｏ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｂ ｒ ｎ ｅ ｆ ｃ ｎ ｓ ａ ｎ ｌｃ ｎ ｒ ｌ
Ｚ ＨＡＯ ａ － ｎ ＸＵ Ｐ ｎ Ｚ ｎ ， Ｉ ｏ ｇ Ｂ ｏ ｍｉｇ， ｉｇ， ＨＵ Ｙｉ ｇ Ｌ Ｕ Ｄ ｎ
种类型。Ｐ ／ Ｔ和 Ｐ ／ Ｔ键 盘通过一个 ５针 ＤＮ ＣＸ ＣＡ Ｉ
插 头 与工控 机相 连 ，Ｓ２键盘通 过一 个 ６针 Ｄ Ｎ插 Ｐ／ Ｉ
③ ⑤
Ｐｎ 】 、 ［ Ａ Ｉ 盯 Ｊ ＇ Ｔ Ｏ Ｐｓ ２ ，
收稿 日期 ：０ ６— ５—２ ２０ ０ ９
１ ．键盘时钟 ；．键盘数据；．未用 ；．电源地 ；．＋５Ｖ电源 ；．未用 ２ ３ ４ ５ ６
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・
５ ６・
工业仪表与 自动化装置
２０ ０ ７年第 １ 期
键 盘 接 口技 术 在 某 显 控 设 备 中 的应 用
赵保明 ， 徐 萍， 朱 莹， 刘 东
（ 空军军训 器材研 究所 ， 京 １０ ８ ） 北 ００９
摘 要 ： 出了一 种利 用键 盘接 口采 集按键 、 提 开关输入 的 方案 。该方 案介 绍 了键 盘 的工作 原理及
与 工控 机 通信 的方 法 ， 出 了某显控 设备 中显 控键 盘 的构成 原理框 图以及软 硬件 实现 方法 。 给
ps2标准键盘是什么意思
ps2标准键盘是什么意思PS/2标准键盘是指一种接口标准，用于连接计算机键盘和主机。
它是由IBM公司在1987年推出的，后来成为了一种行业标准，被广泛应用于个人电脑和其他设备上。
PS/2标准键盘与早期的AT键盘相比，有着更小的插头和更高的信号质量，因此在一定程度上提高了键盘的稳定性和可靠性。
PS/2标准键盘通常采用圆形的迷你DIN连接器，插头上有6根引脚，其中两根用于传输键盘数据，另外四根用于传输电源和地线。
这种接口设计使得PS/2键盘在连接时更加牢固，不容易松动，而且由于采用了差分信号传输技术，可以有效地抵抗干扰和噪音，提高了数据传输的稳定性。
PS/2标准键盘在设计时考虑了人体工程学，按键布局合理，手感舒适，使用起来比较顺手。
同时，PS/2接口还支持热插拔，用户可以在计算机开机的情况下插拔键盘，而不会对系统造成影响，这在一定程度上提高了用户的使用便利性。
PS/2标准键盘在市场上占据了相当大的份额，尤其是在早期的个人电脑上，几乎所有的主板都配备了PS/2接口。
即使在现在，虽然USB接口的键盘已经成为主流，但PS/2键盘依然在一些特定领域有着自己的市场。
比如在一些对稳定性和可靠性要求较高的场合，PS/2键盘仍然被广泛应用，因为它在这些方面具有一定的优势。
总的来说，PS/2标准键盘是一种经典的计算机外设，它以稳定性、可靠性和人体工程学设计著称，曾经在个人电脑领域占据重要地位。
虽然现在已经逐渐被USB接口所取代，但在一些特定的场合，PS/2键盘依然有着自己的市场和优势。
希望本文能够为您解答关于PS/2标准键盘的疑问，谢谢阅读！。
矩阵式键盘的接口设计与编程
;<--------------------------判断是否真的有键按下--------------------->
T_KEY:
ACALL
DL_20MS
;调用延时子程序
ACALL
P_KEY
;再次调用“有无按键按下子程序”
JNZ
IN_SCAN
;若有键按下，则执行逐行扫描程序
AJMP
SCAN
;若无键按下，则不断查询
;<--------------------------扫描数据初始化----------------------->
单片机原理及应用技术
—1—
one 矩阵式键盘接口设计——基于行反转法
4×4矩阵式键盘接 口设计如图所示
—2—
图中P1口的低4位作为行线，P2口的低4位作为列线。行线通过74LS21进行逻辑与操作后作为单 片机的外部中断源输入，当有键按下时以中断形式去执行相应的按键处理程序。
行反转法因判键时将输入与输出线反转互换而得名，步骤如下：
PB口作为扫描口需要设为输出，PA口设为读入。 逐行扫描时，PB口的状态为：
PB7 PB6 PB5 PB4 111 1 111 1 111 1 111 1 111 0 110 1 101 1 011 1
PB3 PB2 PB1 PB0 1 110 1 101 1 011 0 111 1 111 1 111 1 111 1 111
—3—
【例9-3】 行反转法判断按键编号，并存入40H单元，程序如下
ORG
0000H
LJMP
MAIN
ORG
0003H
LJMP
INT0
ORGБайду номын сангаас
通用计算机键盘在智能化仪器中的软硬件接口技术及应用
居 多 ） 盘 。 业 自动 化仪 表 及各 类智 能 化仪 器仪 表 键 工 通 常是 在 仪 表 显 示 面 板 上 直 接 设 计 安装 编 码键 盘
…
。
接 口引脚定 义 如 图 １ 和表 １ 示 。有 专 门 的商 品化 所 转 换 口将 Ｐ ／ Ｓ ２键 盘 接 口与 Ｐ ／ Ｓ ２键 盘 接 口互 相 转
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２ ０ （ ） １ ７ 轻 型汽 车技 术 ０ ２９ 总 ５
技 术 纵横 ２ ３
通用计算机键盘在智能化仪器中的软硬件接口 技术及应用
李 少卿 周杏鹏 葛化敏
摘 要
本 文介 绍 了通 用计 算机 键盘 在 智能 化仪 器 中的软 硬件 接 口技 术 ，采 用该技 术 可 大 大 增 强智 能化 仪 器 的输入 功 能 ， 富输入 信 息量 ； 丰 同时 可进一 步减 小仪 器体 积 ， 高仪 器 可 提
键 名
ｌＨ Ｃ
Ｊ
３Ｈ ２
Ｋ
２Ｈ ｌ
Ｌ
２Ｈ ３
Ｍ
２Ｈ ４
Ｎ
２Ｈ Ｂ
Ｏ
３Ｈ ４
Ｐ
３Ｈ ３
Ｑ
４Ｈ ３
Ｒ
按 下 扫 描 码
键 名
３ ＢＨ
Ｓ
４Ｈ ２
Ｔ
４Ｈ Ｂ
Ｕ
３ ＡＨ
Ｖ
３Ｈ ｌ
Ｗ
４Ｈ ４
Ｘ
４ ＤＨ
Ｙ
ｌＨ ５
李 少卿 ： ，９７年 生 ， 女 １７ 东南大 学 自动控制 系 ， 士研 究生 。 硕 ★ 周杏 鹏 ： １５ 生 ， 男，９ １年 东南大 学 自动控制 系 ， 教授 ， 导 。 博 葛 化 敏 ： １６ 男，９４年 生 ， 京汽 车集 团有限公 司质 量管理 部 ， 南 高级 工程 师 。
22 键盘接口技术
1．硬件方法
硬件方法是设计一个滤波延时电路或单稳态电路等硬 件的间电滤。路波按来 延 键避 时S未开 消按按 抖下键 电时的路，抖，电动设容时置两间在端。按电下键压图S为与是C0由，PUR即2数和与据C非线组门D成输i之
入能启于充时电门电V突只i为压的延变要0， 开 迟， 使，门 启 时充 之输的 电 间电 大出输 压 取电 于V出 时 决压或o为，于等VV1io在与于R将。1充非1、不当0电门R会0S2m按时的改和s下间输变C即值时内出，可的，未V直避o大由达到才开小于到充变按，C与电为键两电非电0抖端，路门压动电这设的V的压段i计开大影不
+5V
8088
8255A
D7 CPU D0
D7 PA0
PA1
D0
PA2 PA3
S0 S1 S2
RD INTR
RD PA4
INTRa
PC3 PC4
PA5 PA6
PA7
INT
IR3
8259A
STBa
独图立5式-6 键独立盘式中键断盘中法断接法接口口电电路路
工作过程如下：当CPU对8255A初始化后，CPU 即执行主程序。当按下S0键即表示要进入自动控制状 态，此时与之相连的I/O口线呈现为低电平的同时， 与非门输出为高电平，经反相器变为低电平，使 8255A端口A的选通输入信号PC4 有效，则PA0～ PTASIT2时引间脚，接8收2并55存A入的3P个C3按发键出的IN“T0R”a或中“断1请”状求态信，号经， 经中断控制器8259A向CPU申请中断，CPU响应中 断后，即转到中断服务程序中。中断服务程序依次查 询按键的通断状态，当查询到是自动/手动（即S0=0） 时，则转到自动/手动控制子程序的入口地址，从而 使系统进入自动控制状态。如果没有键按下，则相应 的I/O口线均为高电平，也不会产生中断信号，CPU 继续运行主程序。
8 键盘接口技术
按键输入原理
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的 复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。 当所设置的功能键或数字键按下时，单片机系统应完成该按键所设定
的功能，按键信息输入是与软件结构密切相关的过程。
对于一个键盘或一组按键，单片机系统中总有一个接口电路与 CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无按键输入并检查是 哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后通过跳转指令转入执 行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。
• 矩阵键盘的接口实例
• 实践与思考
矩阵式键盘的结构与工作原理
矩阵式键盘中，行、列线分别连接到 按键开关的两端，行线通过上拉电阻接到 +5V上。当无键按下时，行线处于高电平状 态；当有键按下时，行、列线将导通，此 时，行线电平将由与此行线相连的列线电 平决定。这一点是识别矩阵按键是否被按
下的关键。然而，矩阵键盘中的行线、列
这种电路每个按键需要
占用一根I/O线，在按
键数量较多时，输入口 浪费大且电路结构很烦
琐，因此这种键盘接口
电路只适用于按键较少 或要求较高操作速度的
场合。
简单键盘的接口电路与编程
下面以图 (a)为例进行编程。 （1）程序实现的功能 （2）程序采用的方法
（3）程序中用到的变量和常量的定义
（4）程序中调用的子程序 （5）程序清单 （6）程序分析与思考
第2章 键盘接口技术
1. 按键
2. 简单键盘接口
3. 矩阵式键盘接口 4. 可编程键盘接口
按键
键盘由一组规则排列的按键组成，一个按键实际上是一个开关元件， 也就是说键盘是一组规则排列的开关。单片机使用的按键是一种常开型 的开关，平时按键的两个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合。
键盘接口技术PPT课件
6
7H
5、互动试验装置键盘接口
• 1、装置中键号未 按照顺序定义；
• 使用时可采用查 表方式。
• 2、扫描时，可按 照列号、行号进 行查表，确定键 的键值。
• 全扫描码为0FFH， 无键按下时读入 列值为00H,有键 按下为“1”。
7
例3：键盘扫描程序：D6L3.ASM
• 程序JIANPAN.ASM为键盘扫描例程， 在LED上显示对应的键值。
消除抖动是按键设计所必
须要考虑的问题。
• （2）消除抖动的方法
• 消抖动通常有软件和硬件两种方法。
• 软件消抖动就是在检测到键按下时，执行一段延时子 程序后，再确认该键电平是否仍保持键按下时的状态 电平。延时时间通常取5～10ms以上。
• 硬件消抖动可采用RS触发器或RC延时等方法。
2
2、独立式按键
• 独立式键盘是指各按键相互独立，每个 按键分别与单片机或外扩I/O芯片的一 根输入线相连。
• 如：
• JB P1.0，L1 ;K0闭合？ LCALL DELAY ;延时10ms JB P1.0，L1 ;K0闭合？ LJMP KEY0 ;K0处理
L1:JB P1.2，L2 ;K1闭合？ ……
3
3、行列式键盘（矩阵键盘）
键盘接口技术系统中通常采用非编码键盘 • 非编码键盘连接结构形式有： • （1）独立式键盘 • （2）行列式（矩阵）键盘
1
1、按键闭合过程
• （1）按键抖动问题
• 一般按键开关为机械弹性
开关，由于触点的弹性作
用，会出现“抖动”现象，
抖动时间一般为5～10ms。
• 矩阵式键盘适用于 按键数量较多的场 合。它通常由行线 和列线组成，按键 位于行、列的交叉 点上。
键盘与显示器接口技术
今天我们学习键盘与显示器接口技术，先来看键盘接口及处理程序。
（1）键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备，操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通讯。
键是一种常开型按钮开关，平时键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合。
键盘分编码和非编码键盘。
键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现并产生键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘，ASCII码键盘等；靠软件识别的称为非编码键盘。
在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，用得最多的是非编码键盘。
所以我们着重讨论非编码矩阵式键盘原理。
矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。
一个3*3的行、列结构可以构成一个由9个按键的键盘。
同理一个4*4的行、列可以构成一个含有16个按键的键盘等等。
很明显，在按键数量较多的场合，矩阵键盘与独立按键键盘相比，要节省很多的I/O口。
矩阵键盘的按键设置在行、列线的交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。
列线通过上拉电阻接到+5V。
平时无按键动作时，列线处于高电平状态，而当由按键按下时，列线电平状态将由与此列线相连的行线电平决定。
行线电平如果为低，则列线电平为低；行线电平如果为高，则列线电平亦为高。
这一点是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键所在。
该电路中还有一个与门，这个与门用来产生中断信号，当键盘中没有键按下时，所有行线的输出都应为低电平，以区别于列线状态，当矩阵键盘中任何一只键按下时，与门输出由高电平变为低电平，向CPU 申请中断，由于矩阵键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。
因此各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。
下面我们以一个4乘4键的键盘为例来说明按键是如何被识别出来的，在开始讨论问题之前，我们先要强调一个事实，用户的按键速度相对于单片机的运行速度来说是相当慢的，在用户按下键到释放键这一段时间内，单片机有足够多的时间运行键盘识别程序。
单片机嵌入式键盘接口技术
加 一前 缀 字 节 Ｆ Ｈ， “ ” 按 下 后 松 开 ， 先 ０ 如 １键 则
输 出 １ Ｈ， 输 出 Ｆ Ｈ， ６ ６ 后 ０ １ Ｈ。键 盘 扫描 码 的 发
送 方式 完全按 串行 异 步通 讯格 式进 行 ， 数据 长 其
ｌ ｌ０— 丁） Ｄ Ｄ Ｄ 厂 厂７ 厂 ］ＤＴＤ 一 ｛—ｌ— — ｛ —Ｄ —ｌ ２ ３ ４ ５ — ５ ］ — — ｌ１ ［ — Ｔ Ｔ ｒ— — ｌ —５
收 稿 日期 ：２０ — ７ １ ０ １ ０ —３
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舰 船 电 子 对 抗
第 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ５卷
１ １ １ ２增 强型 标 准 键 盘 。在 Ｘ 传 输 协 议 中 ， ０ 、０ Ｔ 接通 扫 描 码 与键 号 是 等 值 的 ， １个 字 节 表示 ， 用
１ ２ 键 盘与 Ｐ ． Ｃ机通 信协 议
当首次给 键 盘上 电时 ， 盘逻 辑 电路 产生 上 键 电复位信 号 ， 盘 开 始 自检 。在 自检 期 间 ， 据 键 数 线 和时钟 线 上 的任 何信 号都 无 效 。如 果 自检 无 误， 键盘 发送 ０ Ａ 给 Ｐ Ａ Ｈ Ｃ机 ， 然后 开 始 键 盘 扫 描。 在键盘 与 Ｐ Ｃ机 通 信 中 ， 在 ２种 传 输 协 存 议 ： Ｔ传 输协议 与 Ａ 传输 协 议 。Ｐ ／ Ｔ采 用 Ｘ Ｔ ＣＸ ８ ３键 标 准键 盘 ，而 ＡＴ传输 协 议适 用 于 ８ ４键 或
键盘接口技术
键盘接口技术一、键盘分类键盘分为外壳、按键和电路板3 大类。
根据按键开关结构对键盘分类，有触点式和无触点式两大类。
有触点式按键开关有机械式开关、薄膜开关、导电橡胶式开关和磁簧式开关等；无触点式按键开关有电容式开关、电磁感应式开关和磁场效应式开关。
有触点式键盘手感差、易磨损、故障率高；无触点式键盘手感好、寿命长。
无论采用什么形式的按键，作用都是一个使电路接通或断开的开关。
根据键盘的按键码识别方式分类，有编码键盘和非编码键盘。
编码键盘主要依靠硬件电路完成扫描、编码和传送，直接提供与按键相对应的编码信息，其特点是响应速度快，但硬件结构复杂。
非编码键盘的扫描、编码和传送则是由硬件和软件来共同完成，其响应速度不如编码键盘快，但是因为可以通过对软件的修改重新定义按键，在需要扩充键盘功能的时候很方便。
二、键盘的工作原理常用的非编码键盘有线性键盘和矩阵键盘。
线性键盘主要适用于小的专用键盘，上面按键不多，每个按键都有一条数据线送到计算机接口。
每个按键对应一根数据线，当按键断开时，数据线上为高电平，当按键按下时，数据线上为低电平。
显然，当按键数增多时，输入到计算机接口的数据线也增多，这样就受到输入线宽度的限制了。
矩阵键盘就克服了线性键盘的上述缺点。
在矩阵键盘上，其按键按行列排放。
例如一个4*4 的矩阵键盘，共有按键16 个，但数据输入线只有8 条。
这样可以适合按键较多的场合，因此等到了广泛的应用。
键码识别是指矩阵结构的键盘识别被按键的方法。
一般有行扫描法、行列反转法和行列扫描法。
1、行扫描法行扫描法的工作原理是这样的：CPU 首先向所有行输出低电平，如果没有按键按下，则所有列线输出为高电平。
如果有某一键按下，则该键所在的列因为与行线低电平短路，该列线变为低电平。
CPU 在此时通过读取列线的值即可判断有无键按下。
在有键按下的情况下，CPU 再来确定是哪一个键按下，采用的方法是行扫描法。
先向第0 行输出低电平，其余行输出高电平，然后读取所有列线的电平值。
键盘工作原理
键盘工作原理引言概述：键盘是我们日常使用最频繁的输入设备之一。
它通过按下不同的按键来输入文字和命令，从而实现与计算机的交互。
本文将详细介绍键盘的工作原理，包括按键传感器、扫描电路、编码器、接口和驱动程序等五个方面。
一、按键传感器1.1 机械键盘：机械键盘是最早浮现的键盘类型之一。
它的按键上装有弹簧，当按键被按下时，弹簧会产生反作用力，使按键恢复到原位。
同时，按键下方还有一个触点，当按键被按下时，触点会与电路板上的触点接触，从而形成电路通路，向计算机发送按键信号。
1.2 薄膜键盘：薄膜键盘是一种较为常见的键盘类型。
它的按键上覆盖有一层薄膜，当按键被按下时，薄膜会发生弯曲，使得触点与电路板上的触点接触，从而形成电路通路，向计算机发送按键信号。
薄膜键盘具有结构简单、成本低廉的优点，广泛应用于各种电子设备中。
1.3 容感键盘：容感键盘是一种新型的键盘技术。
它利用了人体的电容特性，通过检测手指的电容变化来判断按键动作。
当手指接近按键时，按键周围的电场会发生变化，容感键盘可以通过检测这种变化来识别按键动作。
容感键盘具有触感轻、无声、耐用等特点，逐渐得到了广泛应用。
二、扫描电路2.1 矩阵扫描：键盘上的每一个按键都与行和列的电路相连。
扫描电路会挨次扫描每一行和每一列的电路，当检测到有按键按下时，就可以确定是哪个按键被按下了。
这种矩阵扫描的方式可以有效地减少所需的引脚数量，提高了键盘的成本效益。
2.2 容感扫描：容感键盘采用的是一种不同于传统键盘的扫描方式。
它通过检测电容变化来判断手指的位置和动作。
扫描电路会不断地检测电容变化，并将这些变化转换成数字信号，从而实现对按键位置和动作的精确识别。
2.3 热插拔扫描：热插拔扫描是一种特殊的扫描方式，它可以实现在键盘工作时插拔按键。
这种扫描方式通过检测插拔事件和按键的位置变化来实现按键的插拔功能。
热插拔扫描可以提高键盘的可靠性和可维护性，适合于一些特殊的应用场景。
三、编码器3.1 硬件编码器：硬件编码器是键盘中的一个重要组成部份。
键盘及接口技术
（二）．引脚功能说明 ）．引脚功能说明 DB0-7：数据总线； ：数据总线； CLK：时钟输入线，用于产生内 ：时钟输入线， 部定时； 部定时； RES：复位，高电平有效；复位 ：复位，高电平有效； 设置为： 后8279设置为： 设置为 16位显示、左边输入、编 位显示、 位显示 左边输入、 码扫描键盘，双键封锁、 码扫描键盘，双键封锁、时钟 系数为31。 系数为 。 CS：片选； ：片选； A0：地址输入； ：地址输入； A0 =“1”：命令或状态信息 ： “0”：数据信息 (2个口地 ： 个口地 址)
3、用8279实现对矩阵键盘的接口 、 实现对矩阵键盘的接口
Intel8279是一种通用可编程键盘，显示器接口 是一种通用可编程键盘， 是一种通用可编程键盘 芯片，除完成LED显示控制外，还可完成矩阵键盘 显示控制外， 芯片，除完成 显示控制外 的输入控制。 的输入控制。 键盘输入部分提供一种扫描工作方式， 键盘输入部分提供一种扫描工作方式，最多可 个按键的矩阵键盘连接， 与64个按键的矩阵键盘连接，能对键盘不断扫描， 个按键的矩阵键盘连接 能对键盘不断扫描， 自动消抖，自动识别出按下的键并给出编码， 自动消抖，自动识别出按下的键并给出编码，能对 双键或n键同时按下实行保护 键同时按下实行保护。 双键或 键同时按下实行保护。 Intel8279内部结构主要由 控制和数据缓冲 内部结构主要由I/O控制和数据缓冲 内部结构主要由 时序控制逻辑、扫描计数器、键输入控制、 器、时序控制逻辑、扫描计数器、键输入控制、 FIFORAM和显示 和显示RAM及显示地址寄存器等部分组 和显示 及显示地址寄存器等部分组 成。
除采用P1口作为输入口外，还可以用扩展 口构成并行 除采用 口作为输入口外，还可以用扩展I/O口构成并行 口作为输入口外 式键盘接口电路，如用8255扩展 口，用74LS244扩展输入 式键盘接口电路，如用 扩展I/O口 扩展输入 扩展 口等。 口等。
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键扫描程序如下:
BOAD：LCALL BOADD
JNZ BOAD1
；无键按下转BOAD
LCALL DELAY
；调延时子程序
AJMP BOAD
；继续扫描键盘
BOAD1：LCALL DELAY ；消除键抖动(延时子程序略)
LCALL BOADD
；确认是否有键按下
JNZ BOAD2
LCALL DELAY
AT89C51
IN0T
IN1T
S1
S2 S3 S4 S5
S6 S7
S8
S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16
＋5 V
图8-3 利用中断扩展2×8键盘电路图
通过前面的原理分析可知，完成键盘管理的程序主 要有主程序和中断服务程序，主程序主要完成初始化 和键值处理任务，中断服务程序主要完成键盘扫描和 键值读入任务。对应的程序流程图如图8-4所示(INT1 中断流程图与INT0类似，略)。
MOV
A，30H
ANL 31H，#0F0H ；取行值
ADD A，31H
；行值加列值
CPL A
；A全0无键按下
RET
2. 定时扫描工作方式 定时扫描工作方式是利用单片机内部定时器产生定时中断，CPU响
应中断后对键盘进行扫描，当有键按下时，转入键功能的处理程序。 定时扫描在本质上是中断方式，只不过是定时扫描键盘，以中断的方
式处理键盘，它的硬件电路与编程扫描工作方式相同。 3. 中断工作方式 单片机应用系统工作时，并不经常需要键输入。因此，无论是编程
工作方式或是定时工作方式，CPU经常处于空扫描状态。 图8-3是AT89C51利用中断扫描方式实现的一个2×8矩阵式键盘的硬
件接口电路。
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0
程序如下： ORG 0000H LJMP BEGIN ORG 0003H LJMP WZD0 ORG 0013H LJMP WZD1
；转主程序 ；转外中断0程序 ；转外中断1程序
BEGIN： SETB
ORG 0100H
MOV SP，#60H
；设置堆栈
MOV R1，#00H
；R1存放键值
IT1
；设INT0、INT1为边沿触发
INC A
MOV P1，#0FBH
JNB P3.2，KEYR1
INC A
MOV P1，#0F7H
JNB P3.2，KEYR1
INC A
MOV P1，#0EFH JNB P3.2，KEYR1 INC A MOV P1，#0DFH JNB P3.2，KEYR1 INC A MOV P1，#0BFH JNB P3.2，KEYR1 INC A MOV P1，#7FH
这种方式是指在单片机完成其它工作后的空余时间， 调用键盘扫描子程序，来响应键盘输入的要求，在执行键 功能程序时，CPU不再响应键输入要求。
[例8.1] 用查询法按图8-1读取行列键盘键码，并将 键码存入内部RAM 32H单元。
图中P1.4～P1.7用于控制行线，P1.0～P1.3用于控制 列线。行、列线通过上拉电阻接+5 V，没有键按下时， 被钳在高电平状态。通过发送扫描字确定键码，具体 方法如下：
DELAY： … ；延时程序(略)
(1) 由列线输出0，然后读入P1口的值存入内部 RAM 30H单元。
(2) 由行线输出0，然后读入P1口的值存入内部 RAM 31H单元。
(3) 把30H的低4位与31H的高4位的值相加存入累 加器A。
(4) 最后判断累加器A的值，如果累加器A的数据全 为1，说明无键按下，否则说明有键按下，且累加器A 的数据就是被按下键的键值(程序中对累加器A取反， 目的是用JNZ指令判断是否有键按下)。如图中圆圈所 指键的键值为10111110B。
SETB
IT0
SETB
EA
；开中断
SETB
EX0
SETB
EX1
MOV
P1，#00H
键值处理程序(略)
其它主程序(略)
WZD0： PUSH PSW
；保护现场
PUSH A
CLR EX0
；关中断INT0
LCALL DELAY ；调延时程序去抖动
JNB P3.2，WZD01
；再次确认是INT0中断吗源自 SETBWZD01： MOV
JNB
EX0
；不是，则恢复现场退出中断
POP A
POP PSW
RETI
MOV A，#01H ；置S1键的键值为1
P1，#0FEH
；扫描P1.0
P3.2，KEYR1
；是S1键则转移
INC A
；不是S1键，键值加1
MOV P1，#0FDH ；扫描P1.1，以下同P1.0类似
JNB P3.2，KEYR1
SJMP BOAD
；转键扫描
BOAD2： CPL
A
MOV
32H，A
；取键值
BOAD3： LCALL
DELAY
LCALL BOADD
JNZ BOAD3
；等待键松开
B2： RET
；返回
；获取键值子程序
BOADD： MOV P1，#0FH ；置行线为0 MOV A，P1
MOV 30H，A MOV P1，#0F0H ；置列线为0 MOV A，P1 MOV 31H，A ANL 30H，#0FH ；取列值
JNB P3.2，KEYR1
LJMP KEYR2
KEYR1：MOV R1，A ；将键值存入R1中
KEYR2：CLR IE0 ；清中断标志(因扫描中可能使IE0置位)
SETB EX0
；开中断INT0
POP A ；恢复现场
POP PSW
RETI
；中断返回
WZD1： … ；外中断1程序与中断0相似(略)
P1.3 P1.2 P1.1 P1.0
＋5 V 5.1 k ×4
5.1 k ×4
图8-1 矩阵键盘与AT89C51接口连接图
＋5 V
键按下
前沿抖动
键稳定
后沿抖动
图8-2 键闭合及断开时的电压抖动
综上所述，对于非编码键盘，按键处理程序应具有如下 四个功能：
(1) 判断键盘上有无键按下。 (2) 去除键的机械抖动。 (3) 求按下键的键码。 (4) 闭合一次，只进行一次键功能操作。 8.1.2 单片机对非编码键盘的控制方式 1. 查询方式
8.1 键盘接口技术
8.1.1 行列式非编码键盘的工作原理 行列式键盘又叫矩阵键盘，如图8-1所示，按键设置
在行列的交叉点上，如用2×2的行列结构可构成四个 键的键盘，4×4的行列结构可构成16个键的键盘。在 按键数量较多时，矩阵键盘可节省I/O口线。
P1.7
AT89C51
P1.6 P1.5
P1.4