按键接口设计PPT

按键的工作原理
在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判 断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作， 这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致 的检测误判，必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件
两方面予以考虑。在单片机应用系统中一般采用软件去抖。
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按键按下。
计算d keyscan(void) //按键扫描处理函数 {unsigned char chr[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66, 0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; unsigned char a; P1=0xff; a=P1; if(a==0xff) return; //没有键按下则返回 else { delay(10); //调用延时函数，延时10ms去抖动 a=P1; if(a==0xff) return ; else {while(P1!=0xff); //等待按键释放
无键按下，输入都为1
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有键按下，第三行输入0
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矩阵式键盘—逐行扫描法
第二步：去除键抖动，当检测到有键按下后，延时一段时间再 做下一步的检测判断。
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矩阵式键盘—逐行扫描法
第三步：对键盘进行逐行扫描，再次判断是否有键按下，如果有
键按下则识别出是哪一列的按键按下。P1.4～P1.7按下述4种组
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独立式按键
以独立式按键为例，为了使CPU能正确地读出P3.0口的状
态，对每一次按键只作一次响应，就必须考虑如何去除抖动。
软件去除抖动就是在单片机获得P3.0口为低的信息后，不
是立即认定按键已被按下，而是延时10毫秒或更长一段时间
后再次检测P3.0口，如果仍为低，说明按键确实按下了，这 实际上是避开了按键按下时的抖动时间。而在检测到按键释 放后（P3.0为高），再对键值处理。
P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
1110 1101 1011 0111
temp=temp>>1;
}
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逐行扫描法识别按键函数
switch(~temp)//根据扫描值查找按下按键所在的列
{
case 0x7f:lie=0;break;
case 0xbf:lie=1;break; case 0xdf:lie=2;break;
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18
识别某一键是否按下的函数
switch(a) //根据变量a的值判断哪个键按下 { case 0xfe: P2=chr[1];break; //显示键值 case 0xfd: P2=chr[2]; break; case 0xfb: P2=chr[3]; break; case 0xf7: P2=chr[4]; break; case 0xef: P2=chr[5]; break; case 0xdf: P2=chr[6]; break; case 0xbf: P2=chr[7]; break; case 0x7f: P2=chr[8]; break; } } }
检测当前是否有键被按 //低四位输入，高四位输出
//读取P1口的状态 //高四位清零
case 0x0d:hang=1;break;
case 0x0b:hang=2;break; case 0x07:hang=3;break;
下：P1.4～P1.7输出全 “0”，读取P1.0～P1.3 的状态，若P1.0～P1.3 为全“1”，则无键闭合。 当P1.0～P1.3不全为零， 则有键闭合。
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矩阵式键盘
矩阵式（也称行列式）键盘用于按键数目较多的场合， 矩阵式键盘如下图所示，一个44的行、列结构可以构成16
个按键。每条水平线(行线)和垂直线（列线）在交叉处不直
接连通，而是通过一个按键加以连接。行线通过电阻接正电 源，而行线所接的I/O口则作为输入端，列线所接的I/O口作 为输出端。
default:return(0xff)
}
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;
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逐行扫描法识别按键函数
delay(10);//延时10ms去抖动 temp=0x80; for(i=0;i<4;i++) //逐行扫描 { P1=~temp; z=P1; z&=0x0f; //高四位清零 if(z!=0x0f) break;//有键按下，结束循环 if(i==3)return(0xff); //循环结束，未找到按键
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独立式按键
(2) 有可靠的逻辑处理办法。每 次只处理一个按键，其间对任何
按键的操作对系统不产生影响， 而在检测到按键释放后（ P3.0为高），再对键值
且无论一次按键时间有多长，系
处理。
统仅执行一次按键功能程序。
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独立式按键
If(P3_0==0) { delay(10);//延时10ms去抖动 if(P3_0==0) { while(P3_0==0);//等待释放 //按键按下，执行功能程序 } }
机械式按键在按下或释放时，由于机械弹性作用的影 抖动对于人来说是感觉不 响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳 到的，但对单片机来说， 定下来。其抖动过程如下图所示，抖动时间的长短与开关的 这已是一段“漫长”的时 间了。 机械特性有关，一般为 510 ms。
按键触点的机械抖动
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合依次输出：
P1.4 P1.5
1 1 1 0 1 1 0 1
P1.6
P1.7
1 0 1 1
0 1 1 1
在每组列输出时读取P1.0～P1.3的状态， 若全为“1”，则表示为这一列没有键闭合， 否则有键闭合。由此得到闭合键的行值和 列值，然后可采用计算法得到键值。
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键盘扫描
有键闭合？ Y 确定行号 延时去抖动
N
逐行扫描
找到闭合 键？ Y 确定列号 计算键值
N
行列式按键逐 行扫描程序流 程图
N
闭合键释放 Y 返回键值 返回0XFF
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逐行扫描法识别按键函数
char keyscan( void) {unsigned char z,hang,lie,i,temp; P1=0x0f z=P1; z&=0x0f; switch(z) { case 0x0e:hang=0;break; ;
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按键的工作原理
键盘是由若干按键组成的开关矩阵。一个完善的键盘控制 程序应具备以下功能： (1) 检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施，消除键
盘按键机械触点抖动的影响。
(2) 有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，其间
对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有
多长，系统仅执行一次按键功能程序。 (3) 准确输出按键值（或键号），以满足跳转指令要求。
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按键接口设计
目录
1 2 3 4
学习目标及重点难点 按键的工作原理 独立式按键设计 矩阵式按键设计
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学习目标
1.了解按键的基本结构和按键识别原理
2.能绘制按键接口电路
3.能编写按键识别程序
4.能够通过查阅资料、讨论解决学习中遇到的问题
重点：按键电路设计，按键识别程序设计 难点：按键的识别程序设计
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独立式按键
独立式按键结构
单片机控制系统中，有些系统只需要几个功能键，此时， 可采用独立式按键结构。独立式按键是直接用I/O口线构成的 单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根 I/O口线，每 个按键的工作不会影响其它 I/O口线的状态。独立式按键的典 型应用如下图所示。
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独立式按键
单片机P1.0-P1.8口连接了8个按键，每个按键对应一个 键值，键值分别为1、2--8，用一位数码管显示按键的键值。 系统上电，当没有键按下时显示0，当有键按下时将该键的 键值显示出来。 按键数量较多时（8个）可以先查询8个键
中是否有键按下，如果有键按下再识别是哪个
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矩阵式键盘
识别矩阵式按键的方
法就象在二维平面上找 确定的点，要在二维平 面上找到确定的点，可 以先确定这点的横坐标，
然后确定它的纵坐标。
键值=行号×4+列号
图3
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矩阵式键盘接口
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矩阵式按键识别过程
将（列线）输出低电平，
当按键没有按下时，行线和列
线断开，所有的行线）都是高 电平，代表无键按下。一旦有
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电子秤技术
独立式按键
独立式按键电路 配置灵活，软件结构
简单，但每个按键必
须占用一根I/O口线， 因此，在按键较多时 ，I/O口线浪费较大， 不宜采用。
图2 独立式按键接口电路
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独立式按键
按键触点的机械抖动
独立式按键接口电路
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独立式按键
}
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独立式按键
单元练习：
利用独立式按键和液晶显示（或数码管显示）设计一个 按键显示系统。 当某个按键按下时，将该键的键值直接显示出来。如按 下第一个按键显示“1”，按下第二个按键显示“2”等。
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独立式按键
单元练习：
为前面学过的秒计时器增加3个功能键，分别为启动键、 停止键、复位键。启动键按下则开始从0计时，停止键按下 则停止计时，显示当前计时值，复位键按下则计时值归零。