单片机键盘输入程序
单片机键盘输入编程电路设计
单片机键盘输入编程电路设计
输入电路的设计
1、电路的结构
本文的电路设计主要是用于实现单片机键盘输入编程的功能,所以电路的结构从上到下分为三部分,分别是:
(1)键盘输入部分:由上排按键及下排按键,两排按键组成。
(2)电源部分:由DC电源组成。
(3)输出部分:由多路复用器(一般称为MUX),控制部分组成,多路复用器可以将键盘输入的按键信号转变为单片机可以识别的数据位,控制部分是连接单片机的部分,可以与单片机连接,以实现键盘输入指令的操作。
2、基本电路
本文设计的电路主要由以下电路组件构成:
(1)DC电源:由7805,5V的DC电源模块组成,用于给键盘、多路复用器和控制部分提供电源。
(2)键盘输入部分:由上排按键及下排按键组成,每行按键由四列电路器件组成,四列电路器件的抽头线连接在一起,以实现按键的控制,当按键按下时,输入信号为低电平,反之,当按键处于松开状态时,输入信号为高电平。
(3)多路复用器:多路复用器主要用于将键盘输入的多个按键信号转换为单片机可以识别的数据,该多路复用器的信号输入端接收键盘上每行按键输入的信号。
单片机课程设计例题8-独立式小键盘输入
Vcc
P口
图437 独立式键盘结构图
4.程序设计
(1)流程图
开始 开始
键盘扫描函数 mark=01 ? Y mark=02 ? Y mark=03 ? Y LED点亮左移函数 点亮左移函数
有键按下? Y 延时 键释放? Y 置标志位 mark N LED闪烁函数 闪烁函数 结束 N
N
N
LED点亮右移函数 点亮右移函数
n n n n n n n n n n n n n n n n
void main(void) //主函数 { do { switch (key_scan()) { case 0: break; case 1:Led_left(); break; case 2:Led_right(); break; case 3:Led_flash(); break; } }while(1); //循环 }
n n n n n n n n n n n
void Led_right(void)//按键SW2,LED点亮右移函数 { unsigned char i,j=0x7F; for (i=0;i<8;i++) { P1=j ; delay() ; j=(j>>1); j=j|0x80; } }
n
void delay(void) //延时0.5s n { n unsigned int i,j; n for (i=0;i<500;i++) n for (j=0;j<120;j++); for (j=0;j<120;j++); n }
n
n n n n n n n n n n n n n n
用单片机实现PC键盘输入
ACALL DELA10
RRC A RET
与主控机的异步串行通讯基于RS-232总线标准。为了使接口具有更好的兼容性和工作稳定性,我们用MAX232E作为数据传送器。MAX232E是专为RS-232通讯而设计,低功耗,外接电容小,抗干扰能力强,管脚有ESD保护并且能支持到120k波特率的数据传输,能很好地解决PC机和单片机电平不匹配问题。同时它增强了数据驱动能力,能支持12米的串行线。
CLR CLOCK ;同步信号产生一个脉冲
CLR KEY ;数据线置0 ACALL DELAY30
PC机复位键盘过程:先发复位命令FFH,单片机收到以FAH应答,PC机收到后,置时钟线和数据线为高电平,单片机检测到此状态开始内部自测试,测试完成发送AAH表示自检结束,否则发FDH表自检出错。
3.编码格式
实际的标准键盘在有按键按下时,键盘向PC机发送两行编码,一组为键稳定闭合时的扫描码,一组为闭合健断开时的断开码。具体各键的扫描码可以查询有关资料,断开码为两个字节,等于F0H+该键的扫描码。主控机通过通讯接口向受控机进行模拟键盘输入时,向串行口发送的编码单片机提取后发送给受控机的PS/2口,因此主控机向串行口发送的编码应符合下列格式:
摘 要:在某些特殊控制场合,需要通过主控机的串行口和受控机的PS/2键盘口,实现主控机对受控机的模拟键盘输入。本文介绍了串行口和键盘口的通讯接口的软、硬件设计方法。
关键词:串行口 PS/2键盘口 通讯 单片机
键盘作为微机的基本输入设备,是微机不可缺的一部分。但在某些特殊的场合,我们要对受控机进行程序设计的特殊输入控制,则需要一接口实现串行口和PS/2键盘口通讯,这样在主控机上通过对串行口的编程就能实现对受控机的模拟键盘输入。笔者开发的该接口以MCS-51单片机为核心,原理图如图1所示,利用MCS-51的全双工异步串行I/O口实现与主控机的异步串行通讯,而和受控机PS/2键盘口的同步串行通讯则通过双向数据I/O口控制同步时钟和数据位。
单片机按键程序设计
单片机按键程序设计单片机按键的基本原理其实并不复杂。
通常,按键就是一个简单的开关,当按键按下时,电路接通,对应的引脚电平发生变化;当按键松开时,电路断开,引脚电平恢复到初始状态。
在程序设计中,我们需要不断检测引脚的电平变化,从而判断按键是否被按下。
在实际的按键程序设计中,有多种方式可以实现按键检测。
其中一种常见的方法是查询法。
这种方法是通过不断地读取按键对应的引脚状态来判断按键是否被按下。
以下是一个简单的查询法示例代码:```cinclude <reg51h> //包含 51 单片机的头文件sbit key = P1^0; //定义按键连接的引脚void main(){while(1) //无限循环{if(key == 0) //如果按键按下,引脚为低电平{//执行按键按下的操作//比如点亮一个 LED 灯P2 = 0xfe;while(key == 0);//等待按键松开}}}```上述代码中,我们首先定义了按键连接的引脚`key`,然后在主函数的无限循环中不断检测按键引脚的状态。
当检测到按键按下时,执行相应的操作,并通过`while(key == 0)`等待按键松开。
除了查询法,还有中断法可以用于按键检测。
中断法的优点是能够及时响应按键动作,不会因为程序的其他操作而导致按键响应延迟。
```cinclude <reg51h> //包含 51 单片机的头文件sbit key = P1^0; //定义按键连接的引脚void int0_init()//中断初始化函数{IT0 = 1; //下降沿触发中断EX0 = 1; //使能外部中断 0EA = 1; //开总中断}void int0() interrupt 0 //外部中断 0 服务函数{//执行按键按下的操作//比如点亮一个 LED 灯P2 = 0xfe;}void main(){int0_init();//初始化中断while(1);//无限循环,保持程序运行}```在上述代码中,我们首先在`int0_init` 函数中对中断进行了初始化设置,然后在`int0` 函数中编写了按键按下时的处理代码。
51单片机4×4矩阵键盘且在数码管最后一位显示汇编语言
51下面是51单片机使用4×4矩阵键盘的汇编程序,并在数码管的最后一位显示一个字符:```ORG 0 ;程序从地址0开始MOV P1,#0FFH ;P1口设置为输入口MOV P0,#0FH ;P0口设置为输出口LOOP:MOV A,P1 ;读取P1口的值CJNE A,#0FFH,KEY_PRESSED ;判断是否有按键按下SJMP LOOP ;如果没有按键按下,继续循环KEY_PRESSED:MOV R0,A ;保存按键的值CLR P0.0 ;选定行0MOV A,P1ANL A,#0F0H ;按位与运算,保留列位的值CJNE A,#0F0H,COL0 ;判断是否有按键按下在第0列MOV A,#'0' ;如果在第0列按下按键,则A的值为0JMP DISP ;跳转到显示程序COL0:CLR P0.1 ;选定行1MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0E0H,COL1 ;判断是否有按键按下在第1列MOV A,#'1' ;如果在第1列按下按键,则A的值为1JMP DISP ;跳转到显示程序COL1:CLR P0.2 ;选定行2MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0D0H,COL2 ;判断是否有按键按下在第2列MOV A,#'2' ;如果在第2列按下按键,则A的值为2JMP DISP ;跳转到显示程序COL2:CLR P0.3 ;选定行3MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0B0H,COL3 ;判断是否有按键按下在第3列MOV A,#'3' ;如果在第3列按下按键,则A的值为3JMP DISP ;跳转到显示程序COL3:CLR P0.4 ;选定行4MOV A,P1ANL A,#0F0H4MOV A,#'4' ;如果在第4列按下按键,则A的值为4 JMP DISP ;跳转到显示程序COL4:CLR P0.5 ;选定行5MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0B0H,COL5 ;判断是否有按键按下在第5列 MOV A,#'5' ;如果在第5列按下按键,则A的值为5 JMP DISP ;跳转到显示程序COL5:CLR P0.6 ;选定行6MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0D0H,COL6 ;判断是否有按键按下在第6列 MOV A,#'6' ;如果在第6列按下按键,则A的值为6 JMP DISP ;跳转到显示程序COL6:CLR P0.7 ;选定行7MOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#0E0H,COL7 ;判断是否有按键按下在第7列 MOV A,#'7' ;如果在第7列按下按键,则A的值为7 JMP DISP ;跳转到显示程序COL7:MOV A,#00HJMP EXIT ;如果没有按下任何键,退出程序DISP: ;数码管显示程序MOV R1,#100B ;延时计数器初始化MOV P2,A ;把按键值存入P2口MOV A,#07HANL A,P0 ;从P0口读取选定的行值MOV P0,A ;根据选定的行值输出相应的值ACALL DELAY ;调用延时程序MOV P0,#0FH ;关闭所有行DJNZ R1,$ ;当延时计数器不为0时,继续延时MOV A,#0FHMOV P0,A ;清除所有显示JMP LOOP ;跳转回主程序EXIT:MOV P2.7,1 ;在数码管的最后一位显示字符1SJMP EXIT ;无限循环DELAY: ;延时程序MOV R2,#75DMOV R3,#200D DELAY3:DJNZ R3,$DJNZ R2,DELAY2 RET```。
单片机原理及接口技术单片机的开关检测键盘输入与显示的接口设计
单片机原理及接口技术单片机的开关检测键盘输入与显示的接口设计单片机是一种集成了中央处理器、存储器和输入/输出接口的微型电子计算机,其核心是一个集成电路芯片。
它简单、灵活,用于控制电子设备和执行各种任务。
单片机有很多种,其中C51单片机是一种非常常用的型号。
在C51编程中,开关检测、键盘输入和显示是非常常见的接口设计。
接下来,将分别介绍它们的原理和实现方法。
1.开关检测:开关检测是指通过单片机检测开关的状态,以实现对开关的控制。
常见的开关检测方法有两种,一种是使用外部电阻和开关,通过检测电流或电压来判断开关状态;另一种是使用内部电阻和开关,通过检测电阻的值来判断开关状态。
具体实现方法如下:a.外部电阻和开关:检测开关状态的方法是连接一个电阻到开关,并将另一端连接到单片机的输入引脚。
当开关打开时,电阻与单片机输入引脚之间形成一条路径,使得输入引脚接收到高电平信号;当开关关闭时,电阻与单片机输入引脚之间断开,使得输入引脚接收到低电平信号。
b.内部电阻和开关:单片机的引脚通常具有内部上拉或下拉电阻。
当引脚配置为输入模式时,可以选择使能内部上拉或下拉电阻。
通过连接一个开关到引脚,并将另一端连接到电源或地,从而完成开关状态的检测。
当开关打开时,引脚被拉高,输入引脚接收到高电平信号;当开关关闭时,引脚被拉低,输入引脚接收到低电平信号。
2.键盘输入:键盘输入是指通过单片机接收和处理来自键盘的输入信息。
键盘通常是一种矩阵按键结构,可以通过多行多列的方式进行编码。
键盘输入的实现需要通过接口电路将键盘连接到单片机,并在程序中编写相应的扫描算法。
具体实现方法如下:a.键盘连接方式:键盘的行和列线分别连接到单片机的输出和输入引脚上。
行线和列线可以使用独立的引脚,也可以使用矩阵开关编码的方式进行连接。
b.扫描算法:扫描算法是通过逐行扫描和逐列检测的方式来实现键盘输入的。
具体步骤如下:1)将所有行引脚置为高电平,所有列引脚配置为输入模式。
单片机按键程序的编写
一般情况下,如果多个按键每个都直接接在单片机的 I/O 上的话会占用很多的 I/O 资源。比 较合理的一种做法是,按照行列接成矩阵的形式。按键接在每一个的行列的相交处。这样对 于 m 行 n 列的矩阵,可以接的按键总数是 m*n。这里我们以常见的 4*4 矩阵键盘来讲解矩阵 键盘的编程。
/******************************************
* 此模块所需相关支持库
*
******************************************/
#include"regx52.h"
#define uint8 unsigned char
#define uint16 unsigned int
bit bdata StartScan = 0 ;//此变量需放在定时中断中置位
else
{
//SHOW_ICON
}
}
}
每次执行读键盘函数时,只是对一些标志进行判断,然后退出。因此能够充分的利用 CPU 的资源。同时可以处理连发按键。此按键扫描按键函数可以直接放在主函数中。如果感觉按 键太过灵敏或者迟钝则改一下相关消抖动的宏定义即可。此函数也可以通过中断标志位进行 定时的扫描。此时,需要添加一个定时标志位,并将相关消抖动的和连击时间的宏定义改小 即可。然后在主程序类似下面这样写即可
这个流程是好多教科书上的做法。可惜,误导了好多人。为什么呢。因为它根本就没有考虑 实际情况。我们根据这幅流程图来写它的代码看看。
unsigned char v_ReadKey_f( void )
{
unsigned char KeyPress ;
51单片机使用状态机的键盘程序
}
default://其它
{
step = _Key1_up;//单键抬起消抖
#define Key_Down 0x3D //下箭头
#define Key_Add 0x3B //加
#define Key_Sub 0x37 //减
#define Key_Enter 0x2F //回车
传入参数:无
返回参数:无
设 计:莫汉伟 amo73@
修改日期:2007-10-12
备 注:详细功能和处理算法请参照本文件相关的流程图和文档
**************************************************************************/
#define KeyBuffLen 8 //定义键值环形缓冲区长度为8(缓冲区大小可自由定义,只要大于0即可)
//定义一个键盘缓冲区结构体
struct Struct_KeyBoardBuff
{
u8 buff[KeyBuffLen];//键值环形缓冲区
u8 in; //写键值指示(定时器中断写)
u8 Read_Key(void)
{
u8 Value;
if(Key.out != Key.in)
{
Value=Key.buff[Key.out++];//"读"还没有追上"写",缓冲区有键值,读之
if(Key.out >= KeyBuffLen) //如果"读"跑到了队列尾部,则重新跳回原点
u8 out; //读键值指示(用户读)
单片机原理及接口技术第5章 IO口应用-显示与开关键盘输入
图5-1
发光二极管与单片机并行口的连接
5
如果端口引脚为低电平,能使灌电流Id从单片机的外部流入内部,则将
大大增加流过的灌电流值,如图5-1(b)所示。所以,AT89S51单片机任 何一个端口要想获得较大的驱动能力,要采用低电平输出。 如果一定要高电平驱动,可在单片机与发光二极管之间加驱动电路,如 74LS04、74LS244等。 5.1.2 单片机I/O端口控制发光二极管的编程 发光二极管与单片机的I/O端口的连接,如图5-1(b)所示。如要点亮 某发光二极管,只需该I/O端口位写入“0”即可。下面通过一个例子介绍如
21
图5-6 4位LED静态显示的示意图
示字符。这样在同一时间,每一位显示的字符可以各不相同。但是,静态
显示方式占用I/O口线较多。 对于图5-6所示电路,要占用4个8位I/O口(或锁存器)。如果数码管 数目增多,则还需要增加I/O口的数目。在实际的系统设计中,如果显示位 数较少,可采用静态显示方式。但显示位数较多时,为了降低成本,一般 采用动态显示方式。 2. 动态扫描显示方式 显示位数较多时,静态显示所占用的I/O口多,为节省I/O口与驱动电路
单片机控制的8位I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字 符的段码一经确定,则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变,直到
送入下一个显示字符的段码。因此,静态显示方式的显示无闪烁,亮度较
高,软件控制比较容易。 图5-6所示为4位LED数码管静态显示电路,各个数码管可独立显示,
只要向控制各位I/O口锁存器写入相应的显示段码,该位就能保持相应的显
闭合时,P3.0引脚为低电平。单片机对开关状态的检测是由程序检测
10
图5-3
开关、LED发光二极管与P1口的连接
单片机实验五报告_单片机键盘实验
单片机实验五报告_单片机键盘实验一、实验目的本次单片机键盘实验的主要目的是让我们深入了解单片机与键盘的接口技术,掌握如何通过编程实现对键盘输入的检测和响应,从而提高我们在单片机应用开发中的实际操作能力。
二、实验原理在单片机系统中,键盘通常是作为输入设备使用的。
常见的键盘有独立式键盘和矩阵式键盘两种类型。
独立式键盘是每个按键单独占用一根 I/O 线,其优点是电路简单,编程容易,但缺点是占用较多的 I/O 口资源。
矩阵式键盘则是将按键排列成矩阵形式,通过行线和列线的交叉来识别按键。
这种方式可以有效地节省 I/O 口资源,但电路和编程相对复杂一些。
在本次实验中,我们采用了矩阵式键盘。
其工作原理是通过逐行扫描或者逐列扫描的方式,检测行线和列线的电平状态,从而确定按下的按键。
三、实验设备及材料1、单片机开发板一块2、计算机一台3、编程软件(如 Keil C51)4、下载工具(如 STCISP)四、实验步骤1、硬件连接将矩阵式键盘与单片机的 I/O 口进行连接,注意行线和列线的对应关系。
连接好电源和地线,确保硬件电路正常工作。
2、软件编程打开编程软件,创建一个新的工程。
编写初始化程序,包括设置 I/O 口的工作模式、中断等。
编写键盘扫描程序,通过循环扫描行线和列线的电平状态,判断是否有按键按下。
当检测到按键按下时,根据按键的编码执行相应的操作,如在数码管上显示按键值、控制 LED 灯的亮灭等。
3、编译和下载对编写好的程序进行编译,检查是否有语法错误。
如果编译成功,使用下载工具将程序下载到单片机中。
4、实验调试观察硬件电路的工作状态,看是否有异常现象。
按下不同的按键,检查程序的响应是否正确。
如果出现问题,通过调试工具(如单步调试、断点调试等)查找并解决问题。
五、实验代码以下是本次实验的部分关键代码:```cinclude <reg51h>//定义键盘的行和列define ROW_NUM 4define COL_NUM 4//定义行线和列线的端口sbit ROW1 = P1^0;sbit ROW2 = P1^1;sbit ROW3 = P1^2;sbit ROW4 = P1^3;sbit COL1 = P1^4;sbit COL2 = P1^5;sbit COL3 = P1^6;sbit COL4 = P1^7;//定义按键值的编码unsigned char code KeyCodeMapROW_NUMCOL_NUM ={{'1','2','3','A'},{'4','5','6','B'},{'7','8','9','C'},{'','0','','D'}};//键盘扫描函数void KeyScan(){unsigned char i, j, temp;unsigned char keyValue = 0;//逐行扫描for (i = 0; i < ROW_NUM; i++){//先将所有行线置高电平ROW1 = ROW2 = ROW3 = ROW4 = 1;//将当前行线置低电平switch (i){case 0: ROW1 = 0; break;case 1: ROW2 = 0; break;case 2: ROW3 = 0; break;case 3: ROW4 = 0; break;}//读取列线的电平状态temp = COL1 | COL2 | COL3 | COL4;//如果有列线为低电平,则表示有按键按下if (temp!= 0xF0){//延迟去抖动delay_ms(10);//再次读取列线的电平状态temp = COL1 | COL2 | COL3 | COL4; if (temp!= 0xF0){//确定按下的按键for (j = 0; j < COL_NUM; j++){if ((temp &(1 << j))== 0){keyValue = KeyCodeMapij;break;}}//执行相应的操作switch (keyValue){case '1'://具体操作break;case '2':break;//其他按键的操作}}}}}//主函数void main(){while (1){KeyScan();}}```六、实验结果及分析在实验过程中,我们成功地实现了对矩阵式键盘的输入检测,并能够根据不同的按键执行相应的操作。
单片机实现触摸键盘技术
单片机实现触摸键盘技术触摸键盘技术可以通过单片机实现,这种技术使用户能够通过触摸屏幕或触摸按键进行输入操作,替代了传统的物理按键,提供了更加便捷和灵活的输入方式。
触摸键盘技术的实现涉及到多个方面的知识,包括硬件设计和软件编程。
在硬件设计方面,我们需要选择合适的触摸屏幕或触摸按键模块,并与单片机进行连接。
在软件编程方面,需要编写相应的驱动程序和应用程序,实现触摸键盘的功能。
下面将详细介绍触摸键盘技术的实现步骤。
一、选择合适的触摸屏幕或触摸按键模块在选择触摸屏幕或触摸按键模块时,需要考虑它们的硬件接口和性能指标。
通常情况下,触摸屏幕模块使用SPI或I2C接口与单片机进行通信,触摸按键模块使用GPIO接口进行输入。
此外,还需要考虑模块的精度、灵敏度、稳定性等性能指标,以满足具体应用需求。
二、连接触摸屏幕或触摸按键模块将选定的触摸屏幕或触摸按键模块与单片机进行连接。
具体的连接方式取决于模块的硬件接口。
如果是触摸屏幕模块,可以通过SPI或I2C接口连接到单片机的相应引脚上。
如果是触摸按键模块,可以通过GPIO接口连接到单片机的输入引脚上。
三、编写触摸键盘驱动程序编写触摸键盘的驱动程序,用于与触摸屏幕或触摸按键模块进行通信,并获取用户输入的数据。
驱动程序需要实现以下功能:1.初始化模块:初始化触摸屏幕或触摸按键模块,配置相关参数。
2.检测触摸事件:周期性地检测触摸事件,包括触摸按下、触摸移动和触摸释放等事件。
3.获取坐标数据:在触摸事件发生时,获取触摸坐标数据,可以通过模块提供的接口实现。
4.处理输入数据:根据获取到的坐标数据,将其转换为具体的按键输入,可以使用坐标与按键的对应关系表进行转换。
四、编写触摸键盘应用程序在单片机上编写触摸键盘的应用程序,用于处理用户的输入和实现相应的功能。
应用程序需要实现以下功能:1.显示界面:根据应用需求,通过单片机的显示模块显示相应的界面,如按钮、菜单等。
2.响应输入:通过触摸键盘驱动程序获取用户的输入数据,并根据输入数据执行相应的操作,如按钮的点击、菜单的选择等。
单片机经典长短按程序
新型的按键扫描程序不过我在网上游逛了很久,也看过不少源程序了,没有发现这种按键处理办法的踪迹,所以,我将他共享出来,和广大同僚们共勉。
我非常坚信这种按键处理办法的便捷和高效,你可以移植到任何一种嵌入式处理器上面,因为C语言强大的可移植性。
同时,这里面用到了一些分层的思想,在单片机当中也是相当有用的,也是本文的另外一个重点。
对于老鸟,我建议直接看那两个表达式,然后自己想想就会懂的了,也不需要听我后面的自吹自擂了,我可没有班门弄斧的意思,hoho~~但是对于新手,我建议将全文看完。
因为这是实际项目中总结出来的经验,学校里面学不到的东西。
以下假设你懂C语言,因为纯粹的C语言描述,所以和处理器平台无关,你可以在MCS-51,AVR,PIC,甚至是ARM平台上面测试这个程序性能。
当然,我自己也是在多个项目用过,效果非常好的。
好了,工程人员的习惯,废话就应该少说,开始吧。
以下我以AVR的MEGA8作为平台讲解,没有其它原因,因为我手头上只有AVR的板子而已没有51的。
用51也可以,只是芯片初始化部分不同,还有寄存器名字不同而已。
核心算法:unsigned char Trg;unsigned char Cont;void KeyRead( void ){unsigned char ReadData = PINB^0xff; // 1Trg = ReadData & (ReadData ^ Cont); // 2Cont = ReadData; // 3}完了。
有没有一种不可思议的感觉?当然,没有想懂之前会那样,想懂之后就会惊叹于这算法的精妙!!下面是程序解释:Trg(triger)代表的是触发,Cont(continue)代表的是连续按下。
1:读PORTB的端口数据,取反,然后送到ReadData 临时变量里面保存起来。
2:算法1,用来计算触发变量的。
一个位与操作,一个异或操作,我想学过C 语言都应该懂吧?Trg为全局变量,其它程序可以直接引用。
单片机实现触摸键盘技术
单片机实现触摸键盘技术触摸键盘技术是一种常见的输入技术,它广泛应用于各种电子设备中,如计算机、智能手机、平板电脑等。
对于单片机来说,实现触摸键盘技术可以扩展其输入功能,使其更加易用和灵活。
本文将介绍如何利用单片机实现触摸键盘技术,包括工作原理、设计思路和实现方法等。
一、工作原理触摸键盘技术的核心原理是利用人体电容来检测触摸操作。
当人体接近或触摸到触摸键盘上的电极时,会发生电荷传导,从而改变触摸键盘电极上的电位。
单片机通过采集这些电位变化,就可以获得用户的输入信息。
二、设计思路实现触摸键盘技术的基本思路是通过电容传感器来检测触摸操作,并将电容传感器的输出信号转换成数字信号,以供单片机进行处理。
具体的设计步骤如下:1.选择电容传感器:根据应用需求选择适合的电容传感器。
常见的电容传感器有电容触摸开关、电容触摸按钮等,可以根据实际情况进行选择。
2.连接电容传感器:将电容传感器与单片机连接起来。
一般情况下,电容传感器会有两个电极,分别连接到单片机的输入引脚和地。
3.设置引脚模式:在单片机的软件中,将连接到电容传感器的引脚设置为输入模式。
4.采集电压数据:通过单片机的模拟输入功能,采集电容传感器引脚上的电压数据。
可以使用ADC(模拟-数字转换器)模块来实现这一功能。
5.判断触摸操作:根据采集到的电压数据,判断是否发生了触摸操作。
可以通过设定一个阈值来判断触摸与非触摸状态。
6.处理触摸信息:如果发生了触摸操作,可以通过单片机的中断功能或轮询方式来获取触摸信息。
根据具体应用需求,可以对触摸信息进行处理,如显示在LCD屏幕上或进行其他操作。
三、实现方法根据具体的单片机型号和开发环境的不同,实现触摸键盘技术的方法会有所不同。
下面以常用的单片机STM32为例,介绍一种实现方法。
1.硬件连接:将电容传感器的输出引脚连接到单片机的一个模拟输入引脚上,并连接到供电地。
可以使用一个电阻将电容传感器的输出与模拟输入引脚串联,以减小输出信号的噪声。
单片机按键处理技巧及C语言编程方式
单片机按键处理技巧及编程方式在基于单片机为核心构成的应用系统中,用户输入是必不可少的一部分。
输入可以分很多种情况,譬如有的系统支持PS2键盘的接口,有的系统输入是基于编码器,有的系统输入是基于串口或者USB或者其它输入通道等等。
在各种输入途径中,更常见的是,基于单个按键或者由单个键盘按照一定排列构成的矩阵键盘(行列键盘)。
我们这一篇章主要讨论的对象就是基于单个按键的程序设计,以及矩阵键盘的程序编写。
按键检测的原理: 它们和我们的单片机系统的I/O口连接一般如下:对于单片机I/O内部有上拉电阻的微控制器而言,还可以省掉外部的那个上拉电阻。
简单分析一下按键检测的原理。
当按键没有按下的时候,单片机I/O通过上拉电阻R接到VCC,我们在程序中读取该I/O的电平的时候,其值为1(高电平); 当按键S按下的时候,该I/O被短接到GND,在程序中读取该I/O的电平的时候,其值为0(低电平) 。
这样,按键的按下与否,就和与该按键相连的I/O的电平的变化相对应起来。
结论:我们在程序中通过检测到该I/O 口电平的变化与否,即可以知道按键是否被按下,从而做出相应的响应。
一切看起来很美好,是这样的吗?在我们通过上面的按键检测原理得出上述的结论的时候,那就是现实中按键按下时候的电平变化状态。
我们的结论是基于理想的情况得出来的,而实际中,由于按键的弹片接触的时候,并不是一接触就紧紧的闭合,它还存在一定的抖动,尽管这个时间非常的短暂,但是对于我们执行时间以us为计算单位的微控制器来说,它太漫长了。
因而,实际的波形图应该如下面这幅示意图一样。
这样便存在这样一个问题。
假设我们的系统有这样功能需求:在检测到按键按下的时候,将某个I/O的状态取反。
由于这种抖动的存在,使得我们的微控制器误以为是多次按键的按下,从而将某个I/O的状态不断取反,这并不是我们想要的效果,假如该I/O控制着系统中某个重要的执行的部件,那结果更不是我们所期待的。
单片机键盘输入编程(C语言)
学习过单片机技术的人都知道,单片机的按键输入一般可分为简单的独立式按键输入及行列式键盘输入两种。
图1为简单的独立式键盘输入示意图,独立式键盘输入适合于按键输入不多的情况(<5个按键),具有占用口线较少、软件编写简单容易等特点。
图2为行列式键盘输入示意图,列线接P1.0~P1.3,行线接P1.4~P1.7。
行列式键盘输入适合于按键输入多的情况,如有16个按键输入,用简单按键输入用要占用2个输入口(共16位),而使用行列式键盘输入只需占用一个输入口(8位)。
但行列式键盘输入软件编写较复杂,对初学者而言有一定的难度。
以上略谈了一下按键输入的情况。
在很多状态下,按键输入的值要同时要在LED数码管上显示出来。
如一个按键设计为输入递增(加法)键,可以设计成每点按一下,数值递增加1,同时在LED数码管上显示出来;也可设计成持续按下时,数值以一定时间间隔(如0.3秒)累加。
但是当欲输入值较大时(如三位LED数码管作输入显示时的输入值最大为999),则可能按下键的时间太长(最长达300秒),看来这种方式只适用于一位或至多两位数值(最大99)的输入。
当然你也可多设几个键,每个键只负责一位数值的输入,但这样会占用较多的口线,浪费宝贵的硬件资源。
大家可能见到过,一些进口的温度控制器(如日本RKC INSTRUMENT INC. 生产的REX_C700温控器)的面板设计为:温度测量值用4位LED数码管显示,输入设定值显示也用4位LED数码管,输入按键只有4个,一个为“模式设定键”,一个为“左移键”,另两个为“加法键”、“减法键”。
欲输入设定值(温控值)时,按一下“模式设定键”,程序进入设定状态,此时输入设定值显示的4位LED数码管中,个位显示最亮(稳定显示),而十、百、千位显示较暗(有闪烁感),说明可对个位进行输入。
按下“加法键”或“减法键”,即可输入个位数的值;点按一下“左移键”,变为十位显示最亮,而个、百、千位显示较暗,说明可对十位进行输入。
单片机单个I-O口实现多按键输入方法
单个I/O口实现多按键输入
作者:admin文章来源:本站原创点击数:1039 更新时间:2006-1-1 在单片机应用中,经常要用到按键输入,在有较多按键输入的情况下,通常会使用矩阵式扫描方法来完成,例如对于16个按键输入的场合,会使用4×4矩阵键盘,这需要占用较多的I/O口(如8个),而对于单片机来说,其I/O口资源非常有限,当I/O口资源紧缺时,只好选用成本更高的具有更多I/O口的单片机来使用,本文介绍一种只用一个或两个I/O口实现多按键输入的方法。
对于使用一个I/O口来实现多按键输入,有个前提条件,就是这个I/O口具有A/D转换功能,只要使不同的键按下时,A/D转换输人端的电压不同,就可识别出所按的键,其电路如下图所示。
在无键按下时,I/O口端电压为电源电压Vcc,当S1键按下时,I/O口端电压最低,是电阻R1和R2的分压,当S2键按下时,I/O口端电压变高,是电阻R1和(R2+R3)的分压,同理,当S3、S4按下时,电压会更高,通过对该I/O口的A/D转换值的大小进行判断,就可以得知所按下的哪一个键。
图中只列出了4个按键的例子,在实际使用中,适当调整电阻值,可使按键数增加很多,在8位A/D转换中,按键数甚至达到上百个。
对于无A/D转换功能的单片机,可通过使用2个I/O口达到以上同样的功能
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单片机控制的矩阵键盘
引言概述:
单片机控制的矩阵键盘已经成为现代电子设备中常见的输入方式之一。
该键盘具有结构简单、易于实现和使用方便等优点,广泛应用于各种电子产品中。
本文将对单片机控制的矩阵键盘的原理、设计和应用进行详细阐述。
正文内容:
一、矩阵键盘的原理
1.1矩阵键盘的基本结构
1.2矩阵键盘的电路连接方式
1.3矩阵键盘的工作原理
二、单片机控制的矩阵键盘的设计
2.1单片机的选择和配置
2.2键盘扫描算法的设计
2.3矩阵键盘的接口设计
2.4程序的编写和调试
2.5键盘输入的处理和应用
三、单片机控制的矩阵键盘的应用
3.1家电控制系统中的使用
3.2工控设备中的应用
3.3智能家居中的应用
3.4安防系统中的应用
3.5医疗设备中的应用
四、单片机控制的矩阵键盘的优缺点
4.1优点:
4.1.1结构简单,易于实现
4.1.2使用方便,操作灵活
4.1.3成本低廉,适合大规模生产
4.2缺点:
4.2.1键盘数量限制
4.2.2受到干扰可能导致误触发
五、单片机控制的矩阵键盘的发展趋势
5.1多功能键盘的设计
5.2无线键盘与蓝牙技术的结合
5.3舒适性与人机工程学的结合
5.4智能化与技术的应用
总结:
单片机控制的矩阵键盘是一种常见的输入方式,具有结构简单、易于实现和使用方便等优点。
本文对其原理、设计和应用进行
了详细阐述。
随着技术的不断发展,矩阵键盘在功能、无线化、舒适性和智能化方面也有了较大的进步和应用。
相信在未来,单片机控制的矩阵键盘将继续发挥重要作用,并与其他技术相结合,满足人们对输入设备的更高要求。
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这是读取键盘的子程序
主要内容为:如何定义位,如何得到按键状态,防止键盘干扰的方法
以及如何处理读入的键值
思路:首先在某一引脚输出一个电平,然后读入引脚的电平,如果刚好相反
那么可能有按键发生,但是不排除干扰,为了防止干扰,需要软件延时20ms 应该说键盘输入是单片机外部指令输入的重要途径,因此如何设计键盘以及键盘的工作原理、读键盘的方法、键盘的抗干扰设计等在单电能机系统设计中占有重要地位。
这个例子在系统硬件的基础上设计了软件查询程序、软件延时程序(防止干扰),大致讲述了一种查询式键盘的工作原理与读取方式。
下面是汇编语言写的单片机键盘输入程序
**************************************************
led1 bit p1.0;LED 显示位定义
led2 bit p1.1
led3 bit p1.2
led4 bit p1.3
led5 bit p1.4
led6 bit p1.5
led7 bit p1.6
led8 bit p1.7
s1 bit p0.0 ;数码管位定义
s2 bit p0.1
s3 bit p0.2
s4 bit p0.3
s5 bit p0.4
s6 bit p0.5
s7 bit p0.6
s8 bit p0.7
led_data equ p2;数码管显示数据定义
key1 bit p3.5 ;按键引脚定义
key2 bit p3.6;
key3 bit p3.7;
key equ 46h;按键寄存单元
org 00h
jmp main
org 030h
main:mov sp,#30h;首先定义
lcall REST;初始化子程序
lp:lcall pro_key;调用键盘查询子程序
lcall KEYPR ;用来显示所查询到的键值jmp lp;反复调用,不断查询
REST:
mov a,#00h
mov b,#00h
mov p0,#0
mov p1,0ffh ;
mov p2,#0
mov key,#00h
mov p2,#255
clr beep
RET
KEYPR:
mov a,key;键值在累加器KEY中
jz PROEND ;如果A= 0,表示没有按键,返回cjne a,#1,k1;A= 1 ,用户按了第一个键mov a,#1 ;处理 A = 1的情况
mov dptr,#tab_nu ;查表
movc a,@a+dptr
mov led_data,a ;显示"1"
setb s1 ;在第一位
clr s2;其余两位不显示
clr s3
jmp PROEND;处理完成,子程序返回
;以下分别处理KEY = 2,3 的情况
k1:cjne a,#2,k2
mov a,#2
mov dptr,#tab_nu
movc a,@a+dptr
mov led_data,a
clr s1
setb s2
clr s3
jmp PROEND
k2:cjne a,#3, PROEND
mov a,#3
mov dptr,#tab_nu
movc a,@a+dptr
mov led_data,a
clr s1
clr s2
setb s3
PROEND:ret
**** 本内容跟帖回复才可浏览*****
;************ 定时20 ms *************
delay20ms: push psw ;保存原来的寄存器单元
clr psw.3;设置新的寄存器
clr psw.4;
mov r0,#2;延时参数1
mov r1,#250;延时参数2
mov r2,#2;延时参数3
dl1:djnz r0,dl1 ;延时循环1
mov r0,#250 ;重新设置循环数据
dl2:djnz r1,dl1 ;开始第二道循环
mov r0,#240;
mov r1,#248;
dl3:djnz r2,dl1;第三道循环
nop;修正定时精度
pop psw ;恢复原来的寄存器组
ret ;返回
;*********** end *******************
;这是数字显示表格,其中带小数点的数字比不带小数点的数字大16
; 比如0 的显示代码为0;那么0.的显示代码为16;如此类推
tab_nu:
db 0c0h, 0f9h, 0a4h, 0b0h, 99h , 92h , 82h, 0f8h ;数字0-7 不带小数点代码
db 80h , 90h, 88h , 83h , 0c6h, 0a1h, 86h, 8eh;数字8-f 不带小数点代码
db 40h , 79h, 24h , 30h , 19h , 12h , 02h, 78h ;数字0-7 带小数点代码
db 00h , 10h, 08h , 03h , 46h , 21h , 06h, 0eh ;数字8-f 带小数点代码
end;告诉编译器本程序到此结束,一定需要加上,否则编译通不过。
消除干扰,然后,等待用户释放,否则,可能重复的到某种结果,发生意外情况。