51单片机学习教程第5章 按键

2. 软件防抖
利用软件进行延时(10ms) 利用软件进行延时 电路简单、成本低、但占用CPU时间 电路简单、成本低、但占用 时间
2012年4月17日 年 月 日 单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计 12
键盘的工作方式
单片机对按键动作的识别有两种方式： 单片机对按键动作的识别有两种方式： 1. 查询方式
按 键 Key
2012年4月17日 年 月 日 单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计 1
单片机与按键
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
计算机系统的输入设备 计算机系统的输入设备 按键开关的分类 按键开关的分类 按键识别的方法 按键识别的方法 单片机与按键的连接 单片机与按键的连接 按键的处理方法 按键的处理方法
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
10
按键抖动 实际的按键在被按下或抬起时， 实际的按键在被按下或抬起时，由 于机械触点的弹性作用， 于机械触点的弹性作用，在闭合或断开 的瞬间均伴随有一连串的抖动现象。 的瞬间均伴随有一连串的抖动现象。
完整的按键过程包括： 完整的按键过程包括： 1. 释放状态 2. 按下抖动阶段 3. 完全按下状态 4. 释放抖动阶段 5. 释放状态
2. 口线反转法
单片机按行和按列扫描一次
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
16
按键处理中的特殊要求 单片机在处理按键的过程中， 单片机在处理按键的过程中，根据 实际的需求， 实际的需求，还可能遇到以下一些比较 复杂的问题： 复杂的问题：
1. 短按、长按按键 短按、
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
2
计算机系统的输入设备 计算机系统的输入设备指向计算机 输入信息的设备， 输入信息的设备，是计算机与用户或其 他设备交换信息的桥梁。 他设备交换信息的桥梁。 常用的输入设备有：键盘、鼠标、 常用的输入设备有：键盘、鼠标、 摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、 摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、 游戏杆和语音输入装置等 游戏杆和语音输入装置等。
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
18
软件设计 软件流程图
Y
Y N N
Y
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
19
程序预处理 编译系统对程序中特殊命令进行预 处理，预处理结果和源程序进行编译。 处理，预处理结果和源程序进行编译。
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
4
按键开关类型 单片机系统使用的按键开关种类繁多： 单片机系统使用的按键开关种类繁多：
1. 2. 3. 4. 5. 单个按键 自锁按键 钮子开关 编码开关 轻触按键
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
5
键盘的分类 单片机系统使用的键盘分为两类： 单片机系统使用的键盘分为两类：
1. 全编码键盘
配有专用硬件电路识别按键编码 程序简单、硬件复杂、 程序简单、硬件复杂、价格较贵
ຫໍສະໝຸດ Baidu
2. 非编码键盘
靠单片机软件识别按键编码 硬件简单、程序复杂、 硬件简单、程序复杂、价格便宜
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
14
独立式按键的处理 每个独立按键单独占有一根单片机 IO口线，各按键之间相互独立。 口线， 口线 各按键之间相互独立。
1. 少量按键定义位变量处理 2. 成列按键使用并行IO口处理 成列按键使用并行 口处理
2012年4月17日 年 月 日
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
8
按键识别 单片机识别按键状态的原理： 单片机识别按键状态的原理：
1. 对单个或成组按键，需要通过接口电路 对单个或成组按键， 与单片机IO口相连接 与单片机 口相连接 2. 单片机通过一定的方式 查询或中断 检 单片机通过一定的方式(查询或中断 查询或中断)检 查各个IO口的状态 口的状态， 查各个 口的状态，从而得知按键的状 态 3. 如有按键按下，将按下的按键键号送入 如有按键按下， 单片机进行处理
2012年4月17日 年 月 日 单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计 7
单片机与键盘的连接 键盘与单片机连接方式有： 键盘与单片机连接方式有：
3. 通过键盘控制芯片相连
矩阵键盘与扩展芯片相连(HD7279、8279) 、 矩阵键盘与扩展芯片相连 优点：占用IO口少 口少， 优点：占用 口少，软件控制容易 缺点： 缺点：价格较高
6
单片机与键盘的连接 键盘与单片机连接方式有： 键盘与单片机连接方式有：
1. 独立式键盘
单个按键直接与单个IO引脚相连 单个按键直接与单个 引脚相连 优点：简单、 优点：简单、易用 缺点：接入按键少， 口占用较多 缺点：接入按键少，IO口占用较多
2. 行列式键盘
多个按键组成矩阵形式与IO口相连 多个按键组成矩阵形式与 口相连 优点： 优点：接入按键多 缺点：复杂、 缺点：复杂、不易使用
1. 宏定义 用标识符表示字符串) 宏定义(用标识符表示字符串 用标识符表示字符串
#define 宏名 字符串
2. 文件包含 多个源文件连接编译) 文件包含(多个源文件连接编译 多个源文件连接编译
#include <文件名 或 #include “文件名 文件名> 文件名” 文件名 文件名
3. 条件编译 编译需要的程序段) 条件编译(编译需要的程序段 编译需要的程序段
单片机不断的扫描键盘判断按键是否动作 特点：硬件简单， 特点：硬件简单，但需要单片机不停地扫 描键盘，占用CPU资源 描键盘，占用 资源
2. 中断方式
键盘动作时发出中断请求， 键盘动作时发出中断请求，单片机响应中 断请求后转按键识别程序 特点：硬件复杂，需要中断电路， 特点：硬件复杂，需要中断电路，但不占 用CPU资源 资源
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
3
嵌入式系统的输入设备 嵌入式系统因性能体积等限制， 嵌入式系统因性能体积等限制，主 等作为输入s 要使用 、 、 等作为输入 设备。 设备。 输入设备在嵌入式系统中主要作用： 输入设备在嵌入式系统中主要作用：
1. 数据输入 2. 流程控制
#ifdef #else #endif、#ifndef #else 、 #endif、 # if #else #endif 、
2012年4月17日 年 月 日 单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计 20
2012年4月17日 年 月 日 单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计 13
单片机处理按键的流程 单片机处理按键动作需要以下步骤： 单片机处理按键动作需要以下步骤：
1. 2. 3. 4. 5. 判断按键是否按下 按键按下时的防抖 识别哪个按键按下， 识别哪个按键按下，判断键值 判断按键是否放开 送出键值， 送出键值，处理按键动作
按键识别 单片机在识别按键时， 口工作在 单片机在识别按键时，IO口工作在 输入状态： 输入状态：
1. 按键弹起，IO口电平 按键弹起， 口电平 口电平5V 2. 按键按下，IO口电平 按键按下， 口电平0V 口电平 3. 单片机读取 口的状态 单片机读取IO口的状态 即可知按键的状态
2012年4月17日 年 月 日
单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计
15
矩阵式键盘的处理 矩阵式键盘的按键排列成矩阵的形 在单根IO口线上连接了多个按键 口线上连接了多个按键， 式，在单根 口线上连接了多个按键， 因此需要特殊的处理方法： 因此需要特殊的处理方法：
1. 逐行(列)扫描法 逐行 列 扫描法
单片机一行行(列列 循环对键盘进行扫描 单片机一行行 列列)循环对键盘进行扫描 列列
按键按下时计时
2. 单击、双击按键 单击、
记录每次和上一次按键的键值
3. 组合键
增加按键键码
2012年4月17日 年 月 日 单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计 17
实例 设计一个单片机按键系统， 设计一个单片机按键系统，单片机 能识别到8个按键的变化 个按键的变化。 能识别到 个按键的变化。
2012年4月17日 年 月 日 单片机C语言程序设计 单片机 语言程序设计 11
按键防抖
由于按键在闭合或断开的瞬间伴随着机 械抖动，造成输入电平的变化， 械抖动，造成输入电平的变化，因此在单片 机识别按键的过程中应采取防抖措施： 机识别按键的过程中应采取防抖措施： 1. 硬件防抖
在按键输出端加RS或施密特触发器 在按键输出端加 或施密特触发器 去抖效果好、电路复杂、 去抖效果好、电路复杂、成本高