最新单片机与键盘接口
单片机与键盘的接口设计与实现方法
单片机与键盘的接口设计与实现方法一、引言单片机作为嵌入式系统中的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
而键盘作为输入设备，是单片机常用的外部设备之一。
本文将探讨单片机与键盘之间的接口设计与实现方法，以便更好地实现单片机与键盘之间的数据交互。
二、接口设计1. PS/2接口PS/2接口是一种常见的键盘接口标准，通常使用4根引线进行连接，分别是VCC、GND、DATA和CLK。
其中，DATA和CLK引线用于传输键盘数据和时钟信号。
在单片机中，可以通过GPIO口模拟PS/2接口，实现与PS/2键盘的通信。
2. USB接口USB接口是一种更先进的键盘接口标准，传输速度更快，适用于高性能的计算机系统。
在单片机中，可以通过USB主机控制器芯片与USB键盘进行通信，实现数据的传输与交互。
三、接口实现方法1. PS/2接口实现首先，将PS/2接口的DATA和CLK引线连接到单片机的GPIO口，通过对数据引脚和时钟引脚的读取，可以获取键盘发送的数据。
接着，根据PS/2协议解析数据，获取键盘的按键信息。
最后，将按键信息传输到单片机的内部处理单元，实现对键盘输入的响应。
2. USB接口实现对于USB接口，单片机需要搭载USB主机控制器芯片，以实现USB键盘和单片机之间的通信。
USB主机控制器芯片负责解析USB协议，接收USB键盘发送的数据，并将数据传输到单片机内部处理单元。
通过USB接口的实现，可以实现更高速率的数据传输和更强大的功能支持。
四、总结通过本文对单片机与键盘接口设计与实现方法的探讨，可以更好地理解单片机与键盘之间的数据交互原理和实现方式。
PS/2接口和USB接口是两种常见的键盘接口标准，单片机可以通过相应的接口设计与实现方法实现与键盘的数据交互。
希望本文对您的单片机与键盘接口设计与实现提供一定的帮助。
第10章AT89C51单片机与键盘显示器等的接口设计
COM2=0 十位
COM1=0 个位
（b）
送显示位扫描信号： COM4=0 COM3=1 COM2=0 COM1=0 个位 十位 百位 千位 g 送 2 的显示段码： hgfedcba =10100100 f e d c b a COM3=0 百位 COM2=1 COM1=0 个位 十位
（c）
只要扫描信号的频率足够 快，加上LED数码显示器发光 的余晖效应和人的视觉暂留现 象，人们感觉到的好像是各位 同时显示的效果，而无闪烁现 象。 一般每个LED数码显示器 的显示时间为1～5ms。
b. 线反转法
第1步：列线输出为全低电平， 则行线中电平由高变低（或由 低变高）的所在行为按键所在 行。 第2步：行线输出为全低电平， 则列线中电平由高变低（或由 低变高）所在列为按键所在列。 结合上述两步，可确定按键所 在行和列。
编程说明：
在单片机应用系统中，键盘扫描只是系统的部分程序。进 行软件系统编程时，一般作为子程序调用或中断服务程序 使用。该子程序入口参数为无，出口参数为键码值，一般 存于A。因此，其调用十分简单，但一定要注意返回的键码 值所对应的键在键盘的哪个位臵，即要掌握键码分配表。 矩阵式键盘尽管比独立式键盘复杂。但有了上述子程序后， 只要学会调用，你甚至不需要知道键盘扫描程序是如何编 写的，COPY即可，编程也就变得十分简单了。从这可以看 出平时注意查阅资料，收集实用子程序，掌握子程序的调 用，对提高编程效率是多么重要。
DELY10MS
JAN1 ANJ JAN1_PRG JAN1
;P1.0=0键被按下,延时消抖
;P1.0是否仍为低电平,否则重 新查询 ;按键有效,等待键释放 ;调用键功能程序 ;返回继续查询
P1.0
单片机键盘显示器接口
ME830 矩阵式摁键
P1口: 低4位作为列线 高4位作为行线
0
P1.2 8 9 10 11
P1.1 12 13 14 15 P1.0
KS： MOV MOV MOV MOV ANL RET
A，#00H
P1，A
；全扫描字#00H送P1口
P1，#0FH
；保留第4位(行)
A，P1
；读入P1口状态
A,#0FH
；取低4位
；返回,A=0表示有键按下
单片机键盘显示器接口
定时扫描方式
；入口地址表
PROM0：………………….. …………………..
；0号键功能程序
LJMP START
；0号键处理完返回键盘扫描
.
.
.
.
PROM7：………………….. …………………..
；7号键功能程序
LJMP START
；7号键处理完返回键盘扫描
单片机键盘显示器接口
类似ME830中的例程三
例子：按三个按键中 的任一键均对应相应
定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一 次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例 如10 ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢 出中断。CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有 键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。
中断扫描方式
为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方 式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自 己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转 去执行键盘扫描子程序，并识别键号。
JNB ACC.4， P4F ；查询4号键
JNB ACC.5， P5F JNB ACC.6， P6F
；查询5号键 ；查询6号键
51单片机键盘接口电路(含源程序)
51单片机键盘接口电路(含源程序)键盘是由若干按钮组成的开关矩阵，它是单片机系统中最常用的输入设备，用户能通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。
一般单片机系统中采和非编码键盘，非编码键盘是由软件来识别键盘上的闭合键，它具有结构简单，使用灵活等特点，因此被广泛应用于单片机系统。
按钮开关的抖动问题组成键盘的按钮有触点式和非触点式两种，单片机中应用的一般是由机械触点组成的。
在下图中，当开<键盘结构图>< P> 图1 < P> 图2关S未被按下时，P1。
0输入为高电平，S闭合后，P1。
0输入为低电平。
由于按钮是机械触点，当机械触点断开、闭合时，会有抖动动，P1。
0输入端的波形如图2所示。
这种抖动对于人来说是感觉不到的，但对计算机来说，则是完全能感应到的，因为计算机处理的速度是在微秒级，而机械抖动的时间至少是毫秒级，对计算机而言，这已是一个“漫长”的时间了。
前面我们讲到中断时曾有个问题，就是说按钮有时灵，有时不灵，其实就是这个原因，你只按了一次按钮，可是计算机却已执行了多次中断的过程，如果执行的次数正好是奇数次，那么结果正如你所料，如果执行的次数是偶数次，那就不对了。
为使CPU能正确地读出P1口的状态，对每一次按钮只作一次响应，就必须考虑如何去除抖动，常用的去抖动的办法有两种：硬件办法和软件办法。
单片机中常用软件法，因此，对于硬件办法我们不介绍。
软件法其实很简单，就是在单片机获得P1。
0口为低的信息后，不是立即认定S1已被按下，而是延时10毫秒或更长一些时间后再次检测P1。
0口，如果仍为低，说明S1的确按下了，这实际上是避开了按钮按下时的抖动时间。
而在检测到按钮释放后（P1。
0为高）再延时5-10个毫秒，消除后沿的抖动，然后再对键值处理。
不过一般情况下，我们常常不对按钮释放的后沿进行处理，实践证明，也能满足一定的要求。
当然，实际应用中，对按钮的要求也是千差万别，要根据不一样的需要来编制处理程序，但以上是消除键抖动的原则。
单片机与键盘接口
第二讲 单片机与键盘接口1．键盘结构● 键盘结构：独立式键盘；行列式键盘。
● 按键识别法：扫描工作方式。
由程序调用键盘扫描子程序，读取按键值。
缺点是可能会丢失按键值。
中断式工作方式。
当按键有闭合时即产生中断请求，CPU 响应中断，读取按键值。
● 消抖动措施：双稳态消抖动电路；滤波消抖动电路；软件消抖动。
按键触点的机械抖动双稳态去抖电路VCC (+5 V)2. 独立式键盘接口设计独立式键盘是直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用1根I/O口线。
按键多时不宜采用。
上拉电阻保证按键断开后，I/O口线有确定的高电平。
当I/O口内部有上拉电阻时，外电路可以不接上拉电阻。
例题1：;S1键按下，P1.0连接的LED灯亮，再次按下，LED灯灭。
6MHz晶振，无按键释放判别。
（S1按键接P2.2口）ORG 0000HSETB P2.2NOPBEGIN: JB P2.2,BEGINACALL DL10MSJB P2.2,BEGINCPL P1.0AJMP BEGIN;----------------------------------DL10MS: MOV R6,#10 ;10mSDL1: MOV R7,#7DHDL0: NOPNOPDJNZ R7,DL0DJNZ R6,DL1RET;-----------------------------------END实验证明：该按键可靠性不高，工作不稳定。
例题2：;S1键按下，P1.0连接的LED灯亮，再次按下，LED灯灭。
6MHz晶振,有按键释放判别。
（S1按键接P2.2口）ORG 0000HSETB P2.2NOPBEGIN: JB P2.2,BEGINACALL DL10MSJB P2.2,BEGINL1: JNB P2.2,L1ACALL DL10MSJNB P2.2,L1CPL P1.0AJMP BEGIN;----------------------------------DL10MS: MOV R6,#10 ;10mSDL1: MOV R7,#7DHDL0: NOPNOPDJNZ R7,DL0DJNZ R6,DL1RET;-----------------------------------END实验证明：加入按键释放程序后该按键可靠性显著提高，工作稳定可靠。
单片机与键盘或按键接口设计与实现方法
单片机与键盘或按键接口设计与实现方法单片机与键盘或按键接口设计是嵌入式系统开发中常见的任务，它可以实现通过键盘或按键输入控制单片机的功能。
本文将介绍单片机与键盘或按键接口设计的基本原理和实现方法。
一、基本原理单片机与键盘或按键接口设计的基本原理是通过将键盘或按键连接到单片机的IO口，利用IO口的输入功能来获取输入信号，并进行相应的处理。
在接口设计中，常见的有行列式键盘接口和矩阵式键盘接口两种方式。
1. 行列式键盘接口行列式键盘接口是一种常见的键盘接口设计方式。
它将键盘的行线和列线通过矩阵的方式连接到单片机的IO口。
当按下某个键时，单片机通过扫描每一行或每一列的电平变化，来检测按键的触发信号。
通过扫描方式，可以确定按下的键是哪一个。
行列式键盘接口的设计步骤如下：（1）将键盘的行线和列线分别连接到单片机的IO口。
（2）将行线接入IO口的输出引脚，并设置为高电平输出状态。
（3）将列线接入IO口的输入引脚，并设置为上拉输入状态。
（4）单片机通过改变行线的输出状态，逐行扫描键盘。
具体方法是将某一行的输出引脚设置为低电平，然后扫描各列的输入引脚，检测是否有低电平表示某个键被按下。
2. 矩阵式键盘接口矩阵式键盘接口是另一种常见的键盘接口设计方式。
它将键盘的每一个按键连接到单片机的IO口，通过设置IO口的输入输出模式和状态来检测按键的触发信号。
矩阵式键盘接口的设计步骤如下：（1）将键盘的每一个按键分别连接到单片机的IO口。
（2）将IO口的输入输出模式设置为相应的模式，如输入模式或输出模式。
（3）设置IO口的状态，如上拉输入状态或输出高电平状态。
（4）根据需要，单片机不断扫描每一个IO口，检测按键的触发信号。
二、实现方法实现单片机与键盘或按键接口可以使用各种软件开发工具，如Keil、IAR等，配合相应的编程语言，如C语言或汇编语言。
下面分别介绍两种接口设计的实现方法。
1. 行列式键盘接口实现方法在行列式键盘接口设计中，需要设置IO口的输入输出状态和扫描方法。
单片机与键盘的接口技术及应用
单片机与键盘的接口技术及应用一、引言在现代电子设备中，键盘是一种常见的输入设备。
在许多应用中，键盘与单片机的接口十分重要。
通过键盘，用户可以输入数据和控制设备的操作。
本文将探讨单片机与键盘的接口技术以及其应用。
二、键盘的工作原理键盘是一种外设设备，由许多按钮组成，每个按钮代表一个字符或者功能。
当用户按下某个按钮时，按钮对应的引脚通过一个电路闭合，产生一个电信号。
这个电信号被传递到控制单元，通过解码算法确定所按下的按钮。
三、键盘的接口技术1. 并行接口并行接口是最早也是最简单的一种键盘接口技术。
在并行接口中，每个按钮对应一个引脚，所有引脚与单片机的IO口相连。
当按钮按下时，对应的引脚被拉低，单片机可以通过读取IO口的状态来确定按钮的按下情况。
并行接口的优点是简单易实现，但对于按钮数量较多的键盘，需要消耗大量的IO口。
2. 矩阵接口为了解决并行接口需要多个IO口的问题，矩阵接口被广泛应用于键盘。
矩阵接口通过将按钮按键布置成矩阵排列的形式，只需要使用少量的IO口。
在矩阵接口中，同时只有一行和一列被激活。
单片机通过扫描按键矩阵来确定所按下的按钮。
矩阵接口的优点是节省IO口，但需要复杂的扫描算法。
3. 串行接口串行接口是一种通过串行通信的方式将键盘与单片机连接在一起。
在串行接口中，键盘通过一个串行通信协议向单片机发送按钮的按下信息。
单片机通过接收和解析串行数据来确定所按下的按钮。
串行接口的优点是节省IO口和减少布线长度，但需要复杂的通信协议和解析算法。
四、单片机与键盘接口的应用1. 数据采集系统在很多数据采集系统中，键盘用于设置系统的参数和触发数据采集。
通过单片机与键盘的接口，用户可以方便地进行参数设置，提高系统的操作效率。
2. 家电控制系统在家电控制系统中，键盘作为一种控制手段，用于操作家电设备。
用户可以通过按下键盘的按钮来控制电视、空调和洗衣机等家电设备，实现远程控制和智能化操作。
3. 工业自动化设备在工业自动化设备中，键盘常用于操作控制台和监控系统。
第7章 单片机与键盘显示接口
4．按键的编码以及键盘程序的编制
一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。根据 键盘结构的不同，采用不同的编码。无论有无编码，以及采用 什么编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值， 以实现按键功能程序的跳转。 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 何按键的操作都对系统不产生影响，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。
（2）行扫描法 行扫描法就是通过行线发出低电平信号，如 果该行线所连接的键没有按下的话，则列线 所连接的输出端口得到的是全“1”信号；如 果有键按下的话，则得到的是非全“1”信号。 如图7–11所示。识别按键有无键按下，可 分两步进行：第1步，识别键盘有无键按下； 第2步，如有键被按下，识别出具体的键位。
KeyValue：ADD
A，R4
；求键码，键码=行首键码+列号
PUSH
JNZ POP SJMP MOV RL MOV
ACC
KEY3 ACC KEnd
；键码入栈保护，出口状态(A) = 键码
；等待键释放 ；键码出栈 ；准备扫描下一列，列号加1 A，R2 ；取列号送累加器A ；扫描字左移一位，变为下一列扫描字 ；扫描字送入R2 ；转下一列扫描
2.按键去抖
（1）硬件去抖 通常当按键数量较少（一般少于8个）时用硬件方法， 采用硬件电路，例如，滤波电路、单稳态电路和双 稳态电路等实现去抖。 （2）软件去抖动 硬件方法需要增加元器件，电路复杂，当按键较多 时，不但实现困难，还会增加成本，甚至影响系统 的可靠性，这时软件方法是一种有效的方法。用软 件消除抖动不需增加任何元器件，只需要编写一段 延时程序，就可以达到消除抖动的作用。
单片机与键盘接口
MCS-51单片机与键盘的接口键盘接口和数码管接口是构成单片机人机界面的主要方法。
键盘是单片机应用系统中最常用的输入设备，操作人员一般都是通过键盘向单片机系统输入指令、数据，实现简单的人机通信。
所以学习单片机与键盘接口的原理和编程方法就显得十分的重要。
一．键盘的工作原理1.1 按键的分类按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。
前者造价低，后者寿命长。
目前，单片机应用系统中最常见的是触点式开关按键。
按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。
编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。
全编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与键对应的编码，此外，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路。
这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少采用。
非编码键盘只简单地提供行和列的矩阵，其它工作均由软件完成。
由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中。
下面将重点介绍非编码键盘接口。
1.2 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，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。
当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与单片机相连。
单片机可以采用查询或中断方式了解有无将键输入，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。
.1.3 按键结构与特点微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。
也就是说，它能提供标准的TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。
单片机键盘显示器接口
uchar idata dis_buf[8];
/*显示缓冲区*/
uchar code table[16]={0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71} ; /*共阴极数码管段码表*/
}
/*段码送PC口地数码管显示*/ /*向82C55控制寄存器写入控制字*/
上述程序依次在3个显示器上显示“1”,“2”,“3”（按照PA口,PB口 ,PC口地次序）。如改变显示地内容,只需改变显示缓冲区地内容即可。
16
2．LED动态显示方式 当显示位数较多,静态显示所需地I/O口太多,这时常采用动态 显示。为节省I/O口,通常将所有显示器地段码线地相应段并联 在一起,由一个8位I/O口控制,而各位显示位地公共端分别由相应 地I/O线控制。图10-5所示为一个4位8段LED动态显示器电路。 其中段码线占用一个8位I/O口,而位选控制使用一个I/O口地4 位口线。动态显示就是通过段码线向显示器（所有地）输出所 要显示字符地段码。每一时刻,只有一位位选线有效,其它各位 都无效。逐位地每隔一定时间轮流点亮各位显示器（扫描方式 ）,由于LED数码管地余辉与人眼地“视觉暂留”
25
2. 键盘输入地特点 常见键盘：触摸式键盘,薄膜键盘与按键式键盘,最常用地是 按键式键盘。 键盘按键实质上是一个开关。如图10-7（a）所示,按键开关 地两端分别连接在行线与列线上,通过键盘开关机械触点地断开 ,闭合,其行线电压输出波形如图10-7（b）所示。 图10-7（b）所示地t1与t3分别为键地闭合与断开过程中地 抖动期（呈现一串负脉冲）,抖动时间长短与开关地机械特性有 关,一般为5～10ms,t2为稳定地闭合期,其时间由按键动作确定, 一般为十分之几秒到几秒,t0,t4为断开期。
单片机中键盘输入接口的设计与应用案例
单片机中键盘输入接口的设计与应用案例键盘输入接口在单片机中具有重要的作用，它可以实现用户与单片机之间的信息交互。
在本文中，我们将探讨单片机中键盘输入接口的设计原理，并给出一个应用案例来展示其实际应用。
一、设计原理单片机中实现键盘输入接口的基本原理是通过矩阵键盘扫描的方式进行的。
具体步骤如下：1. 连接矩阵键盘首先，我们需要将矩阵键盘与单片机连接起来。
矩阵键盘由多个按钮组成，每个按钮有一个独特的按键码。
常见的矩阵键盘有4×4和4×3两种类型。
2. 设置引脚模式接下来，我们需要设置单片机的引脚模式，将指定的引脚配置为输入模式。
这样，我们就可以通过这些引脚来读取矩阵键盘上的按键信息。
3. 扫描按键在单片机程序中，我们需要编写代码来扫描键盘。
扫描的步骤是逐行扫描矩阵键盘，通过拉低某一行的引脚，然后读取对应列的引脚状态。
如果发现某个按键被按下，则对应的引脚状态为低电平。
4. 处理按键事件一旦检测到按键按下事件，我们就可以根据按键的按键码进行相应的处理。
这可能包括显示按键信息、执行特定的功能等。
二、应用案例为了更好地理解键盘输入接口的设计与应用，我们以一个简单的密码锁系统为例来说明。
1. 系统设计这个密码锁系统需要用户通过按下特定的按键组合来输入密码，一旦输入正确，系统会开启门锁。
2. 硬件设计我们可以选择4×4矩阵键盘作为输入设备，并连接到单片机的引脚上。
3. 程序设计我们需要编写相应的程序来实现密码锁系统的功能。
程序的主要逻辑如下：（1）初始化引脚：将矩阵键盘对应的引脚设置为输入模式。
（2）密码输入：通过扫描矩阵键盘，读取按键信息。
根据按键码将按键信息存储到一个缓冲区中。
（3）密码验证：当用户输入完整的密码后，我们需要对其进行验证。
如果密码正确，则开启门锁；否则提示密码错误。
（4）功能实现：在密码验证通过后，我们可以添加一些额外的功能，例如计时器、报警器等。
4. 系统测试完成程序编写后，我们需要将代码烧录到单片机中，并测试系统的功能。
单片机与键盘输入的接口设计与应用解析
单片机与键盘输入的接口设计与应用解析引言：单片机是一种集成电路芯片，具有处理器核、存储器和输入输出引脚等组成部分，可以控制各种外部设备。
键盘是计算机和其他电子设备的常用输入设备，通过按下不同的按键来输入信息。
在许多应用中，需要将键盘与单片机相连接，以实现键盘输入的功能。
本文将深入探讨单片机与键盘输入的接口设计与应用，包括接口电路的设计原理、接口方式的选择以及相关应用案例的分析。
一、接口电路设计原理1. 键盘扫描原理键盘通常是由一系列按键按排成矩阵状的结构，每个按键都有两个触点，当按键按下时，两个触点短接，形成闭合电路。
为了检测到具体按下的按键，需要通过扫描的方式来逐个检测。
2. 电路连接方式通常，键盘与单片机之间可以通过行列式和矩阵式两种方式实现连接。
行列式连接方式即将键盘的行和列通过引脚分别连接到单片机的IO口，通过单片机的输入输出控制来检测按键信号。
矩阵式连接方式则是采用矩阵键盘的形式，将所有的按键都连接到行和列的交叉点上，通过扫描的方式来检测按键信号。
二、接口方式的选择1. 行列式连接方式的优势和劣势行列式连接方式相对简单，常用于按键较少的情况下。
它的优势在于节省IO 口的使用，通过编写简单的行列扫描程序即可实现对按键的检测。
然而，它的劣势在于不能同时检测多个按键，当同时有多个按键按下时，只能检测到其中一个。
2. 矩阵式连接方式的优势和劣势矩阵式连接方式可以同时检测多个按键，因为所有的按键都连接到行和列的交叉点上。
它的优势在于可以通过编写复杂的扫描程序，实现同时检测多个按键，并且可以检测到按键的精确位置。
然而，它的劣势在于需要占用较多的IO口，且对于按键较多的情况下，编写扫描程序较为复杂。
三、相关应用案例的分析1. 数字密码锁数字密码锁是常见的应用之一，通过将键盘与单片机连接，可以实现输入密码的功能，比如开启或关闭某个装置。
在设计中，可以选择行列式连接方式，通过扫描程序来检测按键，进而判断输入的密码是否匹配。
单片机的键盘及显示接口
矩阵式键盘接口
要点一
总结词
矩阵式键盘接口适用于按键数量较多的情况，通过行和列 的交叉连接，减少IO口的占用。
要点二
详细描述
矩阵式键盘接口将按键排列成一个矩阵，通过行和列的交 叉连接实现按键与单片机的通信。当某个按键被按下时， 相应的行和列被联通，单片机检测到行和列的电平变化后 即可识别出按键被按下。由于多个按键共用行和列的输入 端口，因此这种接口适用于按键数量较多的情况，可以大 大减少IO口的占用。
显示接口常见问题及解决方案
问题1：显示闪烁 描述：显示器画面闪烁，影响观看。
解决方案1：调整刷新频率
显示接口常见问题及解决方案
问题2
显示偏色或不亮
描述
显示器显示颜色偏移或不亮。
显示接口常见问题及解决方案
解决方案2：调整亮度、对比度、色 彩设置
通过调整相关参数，使显示效果达到 最佳。
THANKS FOR WATCHING
详细描述
在并行连接方式中，每个键盘和显示设备都有自己的数据线直接连接到单片机的I/O端口上。这种方式的数据传 输速度快，适用于需要高速数据传输的场合。但是，由于需要占用多个I/O端口，因此当连接的设备数量较多时， 可能会遇到I/O端口不足的问题。
串行连接方式
总结词
串行连接方式是通过串行通信协议将键盘和显示器的数据一位一位地传输到单片机上，实现数据的传 输。
02 显示接口
LED显示接口
总结词
简单、可靠、成本低
详细描述
LED显示接口通常采用数码管或点阵式LED显示屏，具有简单、可靠、成本低等 优点。数码管适用于显示数字和少量字母，而点阵式LED显示屏则可以显示更 丰富的信息。
LCD显示接口
单片机与键盘的连接.
模块7 系统扩展与接口技术
源程序（主函数）
调节温度的设置可分别在 #include<reg51.h>
外部中断0和外部中断1的 中断服务程序中实现，在
模块7 系统扩展与接口技术
识别键闭合的方法
对键盘的行线进行扫描。P1.4～P1.7按下述4种组合 依次输出： P1.7 1 1 1 0 P1.6 1 1 0 1 P1.5 1 0 1 1 P1.4 0 1 1 1
在每组行输出时读取P1.0～P1.3，若全为“1”，则 表示为这一行没有键闭合，否则有键闭合。由此得 到闭合键的行值和列值，然后可采用计算法或查表 法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值。
硬件方法：一般不常用。 软件方法：单片机设计中常用软件法，软件去除抖动其实很
简单，就是在单片机获得P1.0口为低的信息后，不是立即认 定S已被按下，而是延时10毫秒或更长一段时间后再次检测 P1.0口，如果仍为低，说明S的确按下了，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（P1.0为 高），再延时5～10个毫秒，消除后沿的抖动，然后再对键 值处理。
键盘扫描函数
unsigned char key_scan() { unsigned char kdata,vkey,keyNo; bit iskey=0; //标志，在确定具体哪一个键按下时，如果检测
到有一个键按下则该标志置1 P1=0x0f; //行线送“0” kdata=P1; //读取列线值 kdata&=0x0f; if(kdata==0x0f) return 0xff; //无键按下，建立无效标志（0xff为无键按下的 无效标志）
模块7 系统扩展与接口技术
键盘扫描函数
else //若列线均为“1”则无键按下，否则有键按下 {delay(25); //有键按下，去除抖动
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机与键盘接口MCS-51单片机与键盘的接口键盘接口和数码管接口是构成单片机人机界面的主要方法。
键盘是单片机应用系统中最常用的输入设备，操作人员一般都是通过键盘向单片机系统输入指令、数据，实现简单的人机通信。
所以学习单片机与键盘接口的原理和编程方法就显得十分的重要。
一．键盘的工作原理1.1 按键的分类按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。
前者造价低，后者寿命长。
目前，单片机应用系统中最常见的是触点式开关按键。
按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。
编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。
全编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与键对应的编码，此外，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路。
这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少采用。
非编码键盘只简单地提供行和列的矩阵，其它工作均由软件完成。
由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中。
下面将重点介绍非编码键盘接口。
1.2 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，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。
当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与单片机相连。
单片机可以采用查询或中断方式了解有无将键输入，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。
.1.3 按键结构与特点微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。
也就是说，它能提供标准的 TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。
其抖动过程如下图所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为 5 ~ 10 ms 。
按键触点的机械抖动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。
在键数较少时，可用硬件去抖，而当键数较多时，采用软件去抖。
在硬件上可采用在键输出端加 R-S 触发器 ( 双稳态触发器 ) 或单稳态触发器构成去抖动电路。
下图是一种由 R-S 触发器构成的去抖动电路，当触发器一旦翻转，触点抖动不会对其产生任何影响。
电路工作过程如下：按键未按下时，a=0，b=1，输出Q=1，按键按下时，因按键机械弹性作用的影响，使按键产生抖动，当开关没有稳定到达b端时，因与非门2输出为0反馈到与非门1的输入端，封锁了与非门1，双稳态电路的状态不会改变，输出保持为1，输出Q不会产生抖动的波形。
当开关稳定到达b端时，因a=1，b=0，使Q=0，双稳态电路状态发生翻转。
当释放按键式，在开关未稳定到达a端时，因Q=0，封锁了与非门2，双稳态电路的状态不变，输出Q保持不变消除了后沿抖动波形。
当开关稳定到达b端时，因a=0，b=0，使得Q=1，双稳态电路状态发生翻转，输出Q重新返回原状态。
因此可见，键盘输出经双稳态电路之后，输出已变为规范的矩形方波。
软件上采取的措施是：在检测到有按键按下时，执行一个 10 ms 左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态。
同理，在检测到该键释放后，也应采用相同的步骤进行确认，从而可消除抖动的影响。
1.4 按键编码一组按键或键盘都要通过 I/O 口线查询按键的开关状态。
根据键盘结构的不同，采用不同的编码。
无论有无编码，以及采用什么编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
1.5 编制键盘程序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），以满足程序跳转指令要求二、独立式按键单片机控制系统中，往往只需要几个功能键，此时，可采用独立式按键结构。
2.1 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图所示。
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。
下图中按键的输入均采用低电平有效，此外，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平。
当I/O内部有上拉电阻时，外电路可不接上拉电阻。
独立式按键电路2.2 独立式按键的软件结构独立式按键的软件常采用查询式结构。
先逐位查询每根 I/O 口线的输入状态，如某一根 I/O 口线输入为低电平，则可确认该 I/O 口线所对应的按键已按下，然后，再转向该键的功能处理程序。
图中的 I/O 口采用 P1 口，由于独立式键盘比较简单，请读者自行编制相应的软件。
三、矩阵式键盘单片机系统中，若使用按键较多时，通常采用矩阵式（也称行列式）键盘。
3.1 矩阵式键盘的结构及原理矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上，其结构如图所示。
由图可知，一个 4 × 4 的行、列结构可以构成一个含有 16 个按键的键盘，显然，在按键数量较多时，矩阵式键盘较之独立式按键键盘要节省很多 I/O 口。
矩阵式键盘矩阵式键盘中，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。
这是识别按键是否按下的关键。
然而，矩阵键盘中的行线、列线和多个键相连，各按键按下与否均影响该键所在行线和列线的电平，各按键间将相互影响，因此，必须将行线、列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。
3.2 矩阵式键盘按键的识别识别按键的方法很多，其中，最常见的方法是扫描法。
下面以图中 8 号键的识别为例来说明扫描法识别按键的过程。
按键按下时，与此键相连的行线与列线导通，行线在无键按下时处在高电平。
显然，如果让所有的列线也处在高电平，那么，按键按下与否不会引起行线电平的变化，因此，必须使所有列线处在低电平。
只有这样，当有键按下时，该键所在的行电平才会由高电平变为低电平。
CPU根据行电平的变化，便能判定相应的行有键按下。
8 号键按下时，第 2 行一定为低电平。
然而，第 2 行为低电平时，能否肯定是 8 号键按下呢？回答是否定的，因为 9 、 10 、 11 号键按下，同样会使第 2 行为低电平。
为进一步确定具体键，不能使所有列线在同一时刻都处在低电平，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线均处于高电平，另一时刻，让下一列处在低电平，依此循环，这种依次轮流每次选通一列的工作方式称为键盘扫描。
采用键盘扫描后，再来观察 8 号键按下时的工作过程，当第 0 列处于低电平时，第 2 行处于低电平，而第 1 、 2 、 3 列处于低电平时，第 2 行却处在高电平，由此可判定按下的键应是第 2 行与第 0 列的交叉点，即 8 号键。
3.3 键盘的编码对于独立式按键键盘，因按键数量少，可根据实际需要灵活编码。
对于矩阵式键盘，按键的位置由行号和列号惟一确定，因此可分别对行号和列号进行二进制编码，然后将两值合成一个字节，高 4 位是行号，低 4 位是列号。
如图中的 8 号键，它位于第 2 行，第 0 列，因此，其键盘编码应为 20H 。
采用上述编码对于不同行的键离散性较大，不利于散转指令对按键进行处理。
因此，可采用依次排列键号的方式对按排进行编码。
以图中的4 × 4 键盘为例，可将键号编码为： 01H 、 02H 、 03H 、… 、 0EH 、0FH 、 10H 等 16 个键号。
编码相互转换可通过计算或查表的方法实现。
3.4 键盘的工作方式对键盘的响应取决于键盘的工作方式，键盘的工作方式应根据实际应用系统中CPU 的工作状况而定，其选取的原则是既要保证 CPU 能及时响应按键操作，又不要过多占用 CPU 的工作时间。
通常，键盘的工作方式有三种，即编程扫描、定时扫描和中断扫描。
1.编程扫描方式编程扫描方式是利用 CPU 完成其它工作的空余时间，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，直到 CPU 重新扫描键盘为止。
键盘扫描程序一般应包括以下内容：(1) 判别有无键按下。
(2) 键盘扫描取得闭合键的行、列值。
(3) 用计算法或查表法得到键值。
(4) 判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。
(5) 将闭合键键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。
2.定时扫描方式定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间(例如10ms)的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。
定时扫描方式的程序流程图如下：定时扫描实际上是通过定时器中断来实现处理的，为处理方便，在单片机中设置了两个标志位，第1个为消除抖动标志F1，第2个为键处理标志F2。
当无键按下时，F1、F2都置为0，由于定时开始时一般不会有键按下，故F1、F2初始化为0，当键盘上有键按下时先检查消除抖动标志F1，如果F1=0，表示还未消除抖动，这时把F1置1，直接中断返回，因为中断返回后10ms 才能再次中断，相当于现实了10ms 的延时，从而实现了消抖；当再次定时中断时，如果F1=1，则说明抖动已消除，在检查F2，如果F2=0，则扫描识别键位，求出该键位的编码，并将F2置1返回；当再一次中断时，检查到F2=1，说明当前按键已经处理了，则直接返回。
在程序处理上，定时器中断服务程序前面是对两个标志位的检查程序，后面的键盘扫描子程序与查询方式相同，请读者自己编写。
3.中断扫描方式采用上述两种键盘扫描方式时，无论是否按键，CPU 都要定时扫描键盘，而单片机应用系统工作时，并非经常需要键盘输入，因此，CPU 经常处于空扫描状态，为提高CPU 工作效率，可采用中断扫描工作方式。