(优选)单片机按键模块设计详解.

本单元任务
任务1 独立式键盘设计 任务2 键盘中断设计 任务3 矩阵式键盘设计 任务4 多个外部中断设计
任务1 独立式键盘设计
任务描Βιβλιοθήκη Baidu：
众多嵌入式单片机系统、嵌入式单片机产品设备中，键盘模块都是 必不可少的，比如手机及各种智能家电等。本任务通过按键控制点亮流水 灯（8个按键分别对应控制8个LED），学习最简单的键盘—独立式按键设 计方法。
Y
P1.0=0点亮LED
P2.1=0?
N
Y
软件延时10ms
P2.1=0?
N
Y
N
闭合释放？
Y
P1.0=1熄灭LED
任务实施
1. Proteus电路设计 2. Keil C51程序设计 3. Proteus-Keil联合调试仿真
硬件电路图
（1）程序流程
由独立式键盘工作原理得知，按键 是否按下是通过读取按键对应的 IO的电平变化而判断的，在程序 设计上，即通过读取按键对应IO 口的电平是否为低（软件去抖）来 决定哪个按键被按下，当判断 key0被按下，则点亮LED0；当判
键按下
前沿抖动
闭合稳 定
后沿抖动
应用举例：例5-1
#include"AT89X51.H"
void main()
{
while(1)
{ if(P2_0==0) //判断key0被按下 { key_delay();//去抖延时10ms if(P2_0==0) //再次判断key0按下 { while(!P2_0); //等待闭合释放 P1_0=0; //点亮LED }
{
key_delay();//去抖延时10ms
if(P2_0==0)
//再次判断key0按下
{
while(!P2_0); //等待闭合释放
P1=led_light[0]; //点亮LED0
}
} if(P2_1==0)
//判断key1被按下
{
key_delay();//去抖延时10ms
if(P2_1==0)
单片机按键模块设计
回顾
1，数码管显示原理？ 2，静态数码管工作原理？ 3，动态数码管工作原理？ 4，AT89C51有几个定时器？各是多少位的？请
简述定时器实现定时原理？
5，8051单片机定时/计数器工作方式有多少种？ 6，如何设置8051单片机工作在定时/计数模式下？ 7，如何启动定时器工作？
8，请简述DS1302读取时间的编程过程？
主程序设计：
#include"AT89X51.H"
unsigned char code led_light[]={0XFE,0XFD,0XFB,0XF7,0XEF,0XDF,0XBF,0X7F}; 对应的编码
void main()
{
while(1)
{
if(P2_0==0) //判断key0被按下
断key1被按下，则点亮LED1……。
开始
key0按下?
N
key1按下?
N
key2按下?
N
key3按下?
N
key4按下?
N
key5按下?
N
key6按下?
N
key7按下?
N
Y 点亮LED0 Y 点亮LED1 Y 点亮LED2 Y 点亮LED3 Y 点亮LED4 Y 点亮LED5 Y 点亮LED6 Y 点亮LED7
1,中断的概念
【例5-2】电路如5-10示，8个LED流水灯安装在 P1口，按键K0安装在P2.0上，采用独立式按键识 别，实现任务描述中要求的功能。
程序分析：主程序有两个功能模块，一方面按键 判断程序，另一方面LED流水灯程序。由于按键 是两种流水灯运行方式的交替按键，因此可考虑 设置按键控制标志位状态，LED流水灯则判断标 志位状态决定运行方式，即按键通过标志位间接 控制LED流水灯的运行方式。每次按下按键则把 标志位取反，以达到控制LED流水灯的运行。
//再次判断key1按下
{ while(!P2_1); //等待闭合释放 P1=led_light[1]; //点亮LED1
}
}
……;
}
}
//点亮LED
Proteus-Keil联合调试仿真
运行
任务2 键盘中断设计
任务描述：
项目组掌握独立式键盘设计后，现要求用1个按键控制流水灯运行 样式，初始时8个LED按从头到尾方式循环运行，当按下按键，首尾两灯 点亮向中间，到中间后返回首尾的循环运行，再次按下按键又转为从头到 尾循环运行……，即1个按键交替切换流水灯的两种运行样式。
P2.0
key0
P2.1
key1
P2.2
key2
P2.3
key3
P2.4
key4
P2.5
key5
key6
P2.6
key7
P2.7
抖动：当用手按下一个键时，往往出现按键在闭合和断开位置之 间来回跳动多次才能到闭合稳定状态的现象；在 释放一个键时， 也会出现类似的情况，这种情况就是抖动。按下一个键时产生前 沿抖动，释放一个键时产生后沿抖动。抖动的持续时间随键盘簧 片的材料和操作员而异，通常在5~10ms。而5~10ms已经对程序 进行多次循环扫描执行，显而易见，抖动问题不解决，就会引起 对闭合键的多次识别。 。
任务分析：
此任务设计有两个主要功能模块，一是按键的判断，二是LED流水 灯的运行。通过前面单元的学习得知，这两个功能在主程序中无限循环判 断执行，正常人完成一次按键的时间需要20ms，而LED流水灯运行频率 应小于50Hz（即应大于20ms走一个灯，否则运行太快人眼无法识别）， 那么如果单片机CPU在执行流水灯显示延时程序期间，正好发生按键， CPU无法运行按键扫描程序而导致按键判断的丢失，如果1s或更长时间走 一个灯，那么丢失按键的现象将更加严重。由此可见普通的程序查询独立 式按键设计方法在此任务设计是无法胜任的。本任务将介绍单片机重要的 内部资源—中断系统，它将有效解决上述问题。
任务分析：
键盘实际上是一组开关的集合：当键按下时，两根导线接通；释放 时，两根导线不通。8个按键的键盘电路可考虑在P2口上设计，8个LED电 路仍然安装在单片机P1口。8个按键分别对应控制8个LED，按下按键则点 亮对应的灯。
独立式键盘工作原理及应用
独立式键盘的组成是由若干个按键与单片机的I/O口一一 的对应连接,然后通过读取单片机I/O的电平状态来确认哪 个对应的按键被按下,一般一个独立式按键对应一个功能, 可以通过按键的组合来实现多个功能。
} if(P2_1==0) //判断key1被按下 {
key_delay();//去抖延时10ms if(P2_1==0) //再次判断key1按下 { while(!P2_1); //等待闭合释放 P1_0=1; //熄灭LED }
}
}
}
开始
P2.0=0?
N
Y
软件延时10ms
P2.0=0?
N
Y
N
闭合释放？