单片机实例之按键原理
单片机独立按键控制led灯实验原理
主题：单片机独立按键控制LED灯实验原理目录1. 概述2. 单片机独立按键控制LED灯实验原理3. 实验步骤4. 结语1. 概述单片机在现代电子设备中起着至关重要的作用，它可以通过编程实现各种功能。
其中，控制LED灯是单片机实验中常见的任务之一。
本文将介绍单片机独立按键控制LED灯的实验原理及实验步骤，希望对初学者有所帮助。
2. 单片机独立按键控制LED灯实验原理单片机独立按键控制LED灯的实验原理主要涉及到单片机的输入输出端口及按键和LED的连接方式。
在单片机实验中，按键与单片机的输入端口相连，LED与单片机的输出端口相连。
通过按键的按下和松开来改变单片机输出端口电平，从而控制LED的亮灭。
3. 实验步骤为了完成单片机独立按键控制LED灯的实验，需要按照以下步骤进行操作：步骤一：准备材料- 单片机板- 按键- LED灯- 连线- 电源步骤二：搭建电路- 将按键与单片机的输入端口相连- 将LED与单片机的输出端口相连- 连接电源步骤三：编写程序- 使用相应的单片机开发软件编写程序- 程序中需要包括按键状态检测和LED控制的部分步骤四：烧录程序- 将编写好的程序烧录到单片机中步骤五：运行实验- 按下按键，观察LED的亮灭情况- 确保按键可以正确控制LED的亮灭4. 结语通过上述实验步骤，我们可以实现单片机独立按键控制LED灯的功能。
这个实验不仅可以帮助学习者了解单片机的输入输出端口控制，还可以培养动手能力和程序设计能力。
希望本文对单片机实验初学者有所帮助，谢谢阅读！实验步骤在进行单片机独立按键控制LED灯实验时，需要按照一定的步骤进行操作，以确保实验能够顺利进行并取得预期的效果。
下面将详细介绍实验步骤，帮助读者更好地理解和掌握这一实验过程。
1. 准备材料在进行单片机独立按键控制LED灯实验前，首先需要准备相应的材料。
这些材料包括单片机板、按键、LED灯、连线和电源。
在选择单片机板时，需要根据具体的实验需求来确定，常见的有51单片机、Arduino等，不同的单片机板具有不同的特性和使用方法，因此需要根据实验要求来选择适合的单片机板。
51单片机按键控制电路设计内容总结
51单片机按键控制电路设计内容总结一、引言在现代电子产品中，按键控制是一种常见的操作方式。
通过按下不同的按键，可以实现不同的功能。
而在电子设备的控制电路中，需要一种可靠的方式来检测按键的状态，并根据按键的状态来进行相应的操作。
本文将介绍基于51单片机的按键控制电路设计。
二、按键控制电路的基本原理按键控制电路的基本原理是通过检测按键的状态来确定按键是否被按下。
当按键被按下时，按键的状态会发生改变，通过检测这种状态的改变，可以触发相应的操作。
在51单片机中，可以通过外部中断来实现对按键状态的检测。
当按键被按下时，会触发外部中断，从而通知单片机按键的状态发生了改变。
三、按键控制电路的设计步骤1. 硬件设计在按键控制电路的硬件设计中，需要确定使用的按键数量，并选择合适的按键类型。
常见的按键类型有机械按键和触摸按键。
根据实际需求，选择合适的按键类型，并将其连接到51单片机的外部中断引脚上。
2. 软件设计在按键控制电路的软件设计中，需要编写相应的程序来实现对按键状态的检测和相应操作的执行。
在51单片机中，可以通过中断服务程序来实现对外部中断的响应。
当外部中断触发时，中断服务程序会被执行，并根据按键的状态来执行相应的操作。
四、案例分析下面以一个简单的案例来说明按键控制电路的设计。
假设我们需要设计一个LED灯的开关控制电路，通过按下按键可以控制LED灯的开关状态。
1. 硬件设计选择一个机械按键作为控制按键，并将其连接到51单片机的外部中断引脚上。
同时，将一个LED灯连接到51单片机的IO口上。
2. 软件设计编写相应的程序来实现按键状态的检测和LED灯开关状态的控制。
当按键被按下时，外部中断触发，中断服务程序被执行。
在中断服务程序中，通过读取按键的状态来确定按键是否被按下，并根据按键的状态来控制LED灯的开关状态。
五、总结通过本文的介绍，我们了解了按键控制电路的基本原理和设计步骤。
在51单片机中，可以通过外部中断来实现对按键状态的检测。
第二讲 按键 DS1302
第一部分按键一、原理图图1 矩阵按键和独立按键共20个按键，有4*4矩阵键盘：S1~S16，4个独立按键：S17~S20 1、独立按键51单片机接按键，按键一端接地，另一端与I/O引脚相连，按键按下为低电平，未按下为高电平。
如果用P0口需要加上拉电阻（10k），其他端口可以不加上拉电阻，编程时只要检测高低电平来判断是否有按键按下就可以了。
如图1所示中的独立按键：S17~S20。
P0口是开漏的,不管它的驱动能力多大,相当于它是没有电源的,需要外部的电路提供,绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。
如图2电路。
图2 P0口接独立按键2、独立按键的使用S17~S20、4个独立按键一端接地，一端接P33~P30，按键按下为低电平，未按下为高电平。
程序1、2、3中的独立按键的使用。
程序1：sbit KEY=P3^3; //定义按键输入端口s17sbit LED=P1^2; //定义led输出端口void main (void){P1=0xFF;//P1口置1KEY=1; //按键输入端口电平置高while (1) //主循环{if(!KEY) //如果检测到低电平，说明按键按下LED=0;elseLED=1; //这里使用if判断，如果按键按下led点亮，弹起来熄灭。
//上述4句可以用一句替代LED=KEY;}}程序2：sbit KEY=P3^3; //定义按键输入端口S17sbit LED=P1^2; //定义led输出端口void main (void){P1=0xFF;//P1口置1KEY=1; //按键输入端口电平置高while (1) //主循环{if(!KEY) //如果检测到低电平，说明按键按下{DelayMs(10); //延时去抖，一般10-20msif(!KEY) //再次确认按键是否按下，没有按下则退出{ while(!KEY);//如果确认按下按键等待按键释放，没有释放则一直等待{LED=!LED;//释放则执行需要的程序}}}}}程序3：按键加减操作，见程序，并且按照第4个程序的方法修改程序。
单片机按键实验实训报告
一、实验目的1. 理解单片机按键的工作原理和电路连接方法；2. 掌握按键消抖原理及其实现方法；3. 学会使用单片机编程控制按键功能，实现简单的输入控制；4. 提高单片机实验操作能力和编程能力。
二、实验仪器及设备1. 单片机开发板（如STC89C52）；2. 按键；3. 万用表；4. 电脑；5. Keil C编译器。
三、实验原理1. 按键原理：按键是一种电子开关，按下时导通，松开时断开。
在单片机应用中，按键常用于输入控制信号。
2. 按键消抖原理：由于按键机械弹性，闭合和断开时会有一连串的抖动。
若直接读取按键状态，容易导致误操作。
因此，需要进行消抖处理。
3. 消抖方法：主要有软件消抖和硬件消抖两种方法。
本实验采用软件消抖方法，即在读取按键状态后，延时一段时间再读取，若两次读取结果一致，则认为按键状态稳定。
四、实验步骤1. 硬件连接：将按键一端接地，另一端与单片机的某个I/O口相连。
2. 编写程序：使用Keil C编译器编写程序，实现以下功能：（1）初始化I/O口，将按键连接的I/O口设置为输入模式；（2）读取按键状态，判断按键是否被按下；（3）进行消抖处理，若按键状态稳定，则执行相应的功能。
3. 编译程序：将编写好的程序编译成HEX文件。
4. 烧录程序：将编译好的HEX文件烧录到单片机中。
5. 实验验证：观察实验现象，验证按键功能是否实现。
五、实验结果与分析1. 硬件连接正确，程序编译无误。
2. 实验现象：当按下按键时，单片机执行相应的功能；松开按键后，按键功能停止。
3. 分析：通过软件消抖处理，有效避免了按键抖动导致的误操作。
六、实验总结1. 本实验成功实现了单片机按键控制功能，掌握了按键消抖原理及实现方法。
2. 通过实验，提高了单片机编程和实验操作能力。
3. 在后续的单片机应用中，可以灵活运用按键控制功能，实现各种输入控制需求。
4. 本次实验为单片机应用奠定了基础，为进一步学习单片机技术打下了良好基础。
单片机键盘原理和实现
\\\§8.3键盘接口技术一、键盘输入应解决的问题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(常态)键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合(短路)。
键盘分编码键盘和非编码键盘。
键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现并产生编号或键值的称为编码键盘，如：ASCⅡ码键盘、BCD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。
本节着重讨论非编码键盘的原理、接口技术和程序设计。
键盘中每个按键都是—个常开关电路，如图所示。
1.按键的确认：P1.7=1 无按键；P1.7=0 有按键；2.去抖动去抖动的方法：①硬件去抖动采用RS触发器：优点: 速度快,实时,缺点: 增加了硬件成本②软件去抖动采用延时方法延时5—10ms 延时5—10msP1.7=0 确认P1.7=0 P1.7=1(去前沿抖动) (去后沿抖动)二、独立式键盘每个I/O口连接一个按，S1 P1.0S2 P1.1……………………….S8 P1.7软件：START：MOV P1，#0FFH ；置P1口为高电平JNB P1.0, RS1 ; S1按下,程序去执行RS1JNB P1.1, RS2 ; S2按下,程序去执行RS2JNB P1.2, RS3 ; S3按下,程序去执行RS3JNB P1.3, RS4 ; S4按下,程序去执行RS4JNB P1.4, RS5 ; S5按下,程序去执行RS5JNB P1.5, RS6 ; S6按下,程序去执行RS6JNB P1.6, RS7 ; S7按下,程序去执行RS7JNB P1.7, RS8 ; S8按下,程序去执行RS8AJMP START ; 继续扫描按键………….RS1: AJMP PK1 ;RS2: AJMP PK2 ;RS3: AJMP PK3 ;RS4: AJMP PK4 ;RS5: AJMP PK5 ;RS6: AJMP PK6 ;RS7: AJMP PK7 ;RS8: AJMP PK8 ;AJMP START ; 无键按下,继续扫描…………………PK1: ……….. ;按键S1功能处理程序AJMP START ;处理S1按键后, 继续扫描PK2: ……….. ;按键S2功能处理程序AJMP START………………….PK8: ………………;按键S8功能处理程序AJMP START ; 处理S8按键后, 继续扫描优点: 连线简单,程序容易.缺点: 太浪费资源适用于按键较少、I/O口空闲的场合。
单片机独立按键原理
单片机独立按键原理
单片机独立按键原理是指通过单片机来实现按键的检测和响应。
在电路设计中，通常使用按钮或开关来触发事件或控制设备。
在单片机中，按键可以被视为一种开关，当按下按键时，单片机将会检测到按键并进行相应的操作。
单片机独立按键的实现需要考虑多个因素，包括按键的类型、连接方式和电路设计。
其中最重要的因素是按键的类型，通常有机械按键和触摸按键两种类型。
对于机械按键来说，其连接方式一般为两端连接，即将按键的两端连接到电源和接地，以便单片机可以检测到按键的状态。
在电路设计中，需要使用一个电阻器将按键的一端连接到单片机的输入端口，从而限制电流的流动并保护电路。
对于触摸按键来说，其连接方式相对简单，一般只需要将按键连接到单片机的输入端口即可。
触摸按键的原理是通过传感器感知人体电容来检测按键状态，因此其电路设计需要考虑到人体电容的变化和干扰。
在完成按键的连接和电路设计后，需要对单片机进行编程以实现按键检测和响应。
按键的检测可以通过轮询或中断的方式实现，在检测到按键状态变化时，单片机将执行相应的操作。
总之，单片机独立按键的实现需要考虑多个因素，包括按键类型、连接方式和电路设计，以及相应的编程实现。
通过合理的设计和编程，可以实现稳定可靠的按键检测和响应。
单片机实例之按键原理30页PPT
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
51单片机按键消抖程序原理
51单片机按键消抖程序原理一、引言按键消抖是嵌入式系统编程中常见的问题之一，尤其是在使用51单片机时。
51单片机是一款常用的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
按键作为常见的输入设备，在51单片机应用中经常被使用。
由于按键的机械特性，当按键按下或释放时，会产生机械抖动，给系统带来误操作。
因此，了解并编写按键消抖程序对于保证系统的正常运行至关重要。
二、消抖原理按键消抖，简单来说，就是通过一定的算法，消除按键产生的机械抖动，从而准确识别按键的状态。
其原理主要基于以下两点：1.机械抖动的特点：按键的机械抖动主要表现为按键触点之间的快速开关，产生一系列微小的电信号。
这些信号通常包含真实的按键输入信号和噪声信号。
2.消抖算法：通过分析这些信号，识别出真实的按键输入信号，并忽略噪声信号，从而达到消除机械抖动的目的。
常用的消抖算法有阈值比较法、防抖延时法、防抖滤波法等。
三、消抖程序实现下面以51单片机为例，介绍一种简单的阈值比较法消抖程序实现：```cvoidkey_debounce(intkey_pin){//定义按键引脚intdebounce_time=50;//消抖时间，单位毫秒intthreshold=5;//阈值，可以根据实际情况调整intkey_state=0;//按键状态，初始化为0（未按下）intlast_key_state=0;//上一次的按键状态while(1){//读取按键状态key_state=digitalRead(key_pin);last_key_state=key_state;//判断按键是否按下if(key_state==LOW){//按键按下，开始消抖if(millis()-last_key_state>=debounce_time){//经过一定时间，确定按键状态if(key_state==digitalRead(key_pin)){//检测到真实的按键输入信号//这里可以进行相应的操作，例如点亮LED灯等}else{//检测到噪声信号或其他干扰，忽略}}else{//消抖时间不足，忽略当前状态}}else{//按键释放，忽略当前状态}}}```上述程序中，通过设置一个阈值和消抖时间，来判断按键状态是否发生变化。
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图4-7 简易计算器的电路原理图
键盘处理
在单片机程序中，对多个键的处理应包括以下三项内容： 键输入 检查键盘是否有键被按下，并消除按键抖动，获得或规定 （单个按键）按键的键号。可以用动态显示函数代替消抖用 的延时函数。 键译码 即获取是哪个键按下，用键值给各个按键编号，对于4*4 的矩阵按键，键值共16个为[0,15]。可将键值分配为：数字键 0～9、功能键0AH～0FH，是按键在物理位置上的人为规定 数值。 键结束 键处理 根据键值执行不同程序段。如：若键值属于数字，则调用 显示数字子程序；若键值属于功能键，则进行多分支转移， 执行各个功能程序段。
由于按键的抖动，使按键对应的 输出电平若干个干扰脉冲，如图6-5 所示。为了保证每按下一次按键，单 片机程序只动作一次，就需要消除因 按键的抖动现象而引起的错误动作， 具体的处理方式分为硬件消除抖动和 软件消除抖动，简称消抖。
二、 硬件消抖 图中两个“与非”门构成 一个RS触发器。当按键未按 下时,输出为1;当键按下时,输 出为0。此时即使因按键的机 械性能,使按键因弹性抖动而 产生瞬时断开（抖动跳开B）, 中要按键不返回原始状态A, 双稳态电路的状态不改变,输 出保持为0,不会产生抖动的波 形。 也就是说,即使B点的电压 波形是抖动的,但经双稳态电 路之后,其输出为正规的矩形 波。
初始化
是否按下键 是 计数器+1 送显
否
图6-4 键控计数显示流程图
键盘电路原理
一、按键的特性
作为机械按钮，键按下或者放开 时，都存在着接通或断开的不稳定现 象，从而使信号电平具有抖动现象， 这种现象称为抖动。
“1” “0” ＜ 抖动时间 10ms ＜10ms 开关动作时间 ＞100ms 图6-5 按键的波形
a b c d e f g
dp
com
+5V
键号
E
P1.5 P1.6 P1.7
行首号
a b c d e f g
dp
com
100Ω× 2
共阳极
一、键盘处理
在单片机程序中，对多个键的处理应包括以下三项内容： 键输入
检查键盘是否有键被按下，并消除按键抖动。 即获取是哪个键按下，得到按键的行号，和列号；有时还需计算键码 （每个按键编号，对于4*4的矩阵按键，键码共16个为[0,15]）。 即检查按键是否抬起，这样使得一次按键只做一次处理。
硬件消抖动一般用于按键较少的情况。
三、软件消抖 如果按键较多,常用软件 方法去抖,即检测出键闭合 后执行一个延时程序,产生 5ms～10ms的延时,让前 沿抖动消失后再一次检测 键的状态,如果仍保持闭合 状态电平,则确认为真正有 键按下。 当检测到按键释放后,也 要给5ms～10ms的延时, 待后沿抖动消失后才能转 入该键的处理程序。
课题三（实例） 之按键
任务一
独立式按键控制的数码管显示
任务二
矩阵键盘数码管显示
任务一
独立式按键控制的数码管显示
本任务是利用独立按键实现对数码进行控 制，记录按键的次数，每当按下一次键时， 计数器加1，将计数器的值送数码管显示，当 计数器加到10时，则归零重新计数 。 设P0口连接按键，对Key1进行计数 P1口连接数码管
100Ω
K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7
P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
a b c d e f g
dp
com
+5V
89S51
共阳极
任务二
获取矩阵键盘的键值
本任务目标是用矩阵键盘控制LED实现 一个矩阵键盘的按键值。
row=3,col=i,break; else row=16,col=16; }
// 多个按键被按下，或无键按下
计算键值
key=
键结束
即检查按键是否抬起，这样使得一次按键只做一次处理。
代码 flag=0; P1=0x0F;
if(P1&0x0F!=0){ delay(); if(P1& 0x0F!=0)
void main(void) { while(1) { if(P0_0==0) { delay10ms(); if(P0_0==0) { count++; if(count==10) count=0; while(P0_0==0); P1=table[count]; } } } }
练习： 编写程序使得K0按下时显示1，K7按下时显示8，无键 按下时显示0，有多键按下时显示P。
case 2: row=1; break; // p1.1 被拉低 case 4: row=2; break; // p1.2 被拉低 case 8: row=3; break; // p1.3 被拉低 default: row=16; //多个按键被按下，或无键按下 }
键译码——反转法
代码 获取列号 P1=0xF0; temp=P1; //列高四位输入,输入前写1 // 行为低四位，低电平输出 //读P1口 temp= (~(temp>>4) & 0x0F); switch(temp){ case 1: col=0; break; // p1.4 被拉低
初始化
调用动态显示函数
没有
有键按下？ 是否处理？
清处理标 志
已处理
延时消抖（调用动态显示函数） 有键按下？
调用键盘处理函数进行具体处理 并置处理标志
没有
图4-10 带动态显示的键盘消抖程序框图
作业：
编写程序用一个数码管静态显示矩阵按键 的键码[0~F]。分别用扫描法、反转法实现 键码识别。 编写程序用两个数码管动态显示矩阵按键 的键码[00~15]的十位和个位。
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
a b c d e f g
dp
com
+5V
键号
E
P1.5 P1.6 P1.7
行首号
a b c d e f g
dp
com
100Ω× 2
共阳极
任务三 简易计算器
编写程序使得P0显示按键的行号，P2口显示按键的列号。
＋5V
5.1K× 4 3 7
C3 C2 C1 C0 2 6 A E 1 5 9 D 0 4 8 C L0 L1 L2 L3
89S51
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4
B F
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0
if(有键按下){
键译码 等待键结束 键处理
}
}
练习： 编写程序使得P0显示键码的十位，P2口显示键码的个 位。
＋5V
5.1K× 4 3 7 B F
C3 C2 C1 C0 2 6 A E 1 5 9 D 0 4 8 C L0 L1 L2 L3
89S51
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4
反转法
键译码——反转法
代码 获取行号 temp = 0; P1=0x0F; temp=P1; //低四位输入 输入前写1 //列为高四位 低电平输出 //读P1口 temp=(~temp&0x0F); //屏蔽高四位 switch(temp){
case 1: row=0; break; // p1.0 被拉低
键译码（扫描法或反转法）
键结束
键处理
根据键码执行不同按键处理程序段。
键输入
检查键盘是否有键被按下，并消除按键抖动。
代码 flag=0; P1=0x0F;
//高四位是列线输出0，低四位是行线读入前写1
if(P1&0x0F != 0x0F){ delay(); if(P1&0x0F != 0x0F)
case 2: col=1; break; // p1.5 被拉低
case 4: col=2; break; // p1.6 被拉低 case 8: col=3; break; // p1.7 被拉低 default: col=16; //多个按键被按下，或无键按下 }
计算键值 key = row*4 + col;
uchar code scan[4]={0xEF,0xDF,0xBF,0x7F};
else if(temp==2) // p1.1 被拉低
row=1,col=i,break; else if(temp==4) // p1.2 被拉低 row=2,col=i,break;
else if(temp==8) // p1.3 被拉低
flag=1;
}
键译码
扫描键盘
行列式键盘的具体识别方法有扫描法和反转法。 扫描法
即用列线输出，行线输入（可交换行线和列线的输入、输出关 系）。其中，列线逐列输出0，某行有键按下，行线有0输入，若 无按键，行线输入全部为1。当有键按下时，根据行线和列线可最 终确定哪个按键被按下。 行线和列线交换输入、输出，分两步获取按键的键号，但是在多 键同时按下时不能准确判断。
键译码——扫描法
代码 获取列号(row,col)
for(i=0;i<4;i++){ P1= scan[i]; temp=P1; if(temp==1) temp=~ (temp&0x0F); // p1.0 被拉低 row=0,col=I,break; //低四位输入 扫描第0列，p1.4为低电平 //读P1口 //屏蔽高四位