单片机按键连接方法

------------------- 看磊诫呎 ....... ....... .....
单片机按键连接方法总结（五种按键扩展方案详细介绍）
单片机在各种领域运用相当广泛，而作为人机交流的按键设计也有很多种。

不同的设 计方法，有着不同的优缺点。

而又由于单片机 I/O 资源有限，如何用最少的 I/O 口扩展更多
的按键是我所研究的问题。

接下来我给大家展示几种自己觉得比较好的按键扩展方案，
大家
可以在以后的单片机电路设计中灵活运用。

1）、第一种是最为常见的，也就是一个 I/O 口对应一个按钮开关。

GND
这种方案是一对一的， 一个I/O 口对应一个按键。

这里P00到P04,都外接了一个上拉 电阻，在没
有开关按下的时候，是高电平，一旦有按键按下，就被拉成低电平。

这种方案优 点是电路简单可靠，程序设计也很简单。

缺点是占用 I/O 资源多。

如果单片机资源够多，不
紧缺，推荐使用这种方案。

2）、第二种方案也比较常见，但是比第一种的资源利用率要高，硬件电路也不复杂。

P0.0
P0-1
P0.2
P0,3
o
■0 0
S2
O O
这是一种矩阵式键盘，用 8个I/O 控制了 16个按钮开关，优点显而易见。

当然这种电路的
程序设计相对也还是很简单的。

由
P00到P03循环输出低电平，然后检测
P04到P07的状
态。

比方说这里 P00到P03 口输出1000,然后检测P04到P07，如果P04为1则说明按下 的键为si ，如果P05为1则说明按下的是s2等等。

为了电路的可靠，也可以和第一种方案 一样加上上拉电阻。

3）、第三种是我自己搞的一种方案，可以使用
4个I/O 控制8个按键，电路多了一些
二极管，稍微复杂了一点。

POO
S1
S2
'
S3
―■—
■
1 ------------ O --------------------------- -------- o
d ------------
------- &
o ------------
S4
< ----- -
56
S10
S8
S12
o o-
S16
PQ O
S7
S5
POI
o
811
P02
□
P03
P04
------------------- 磊册时——... .... .... ..
这个电路的原理很简单，就是利用二极管的单向导电性。

也是和上面的方案一样，程序需要
采用轮训的方法。

比方说，先置P00到P03都为低电平，然后把P00置为高电平，接着查
询P02和P03的状态，如果P02为高则说明按下的是S5,若P03为高则说明按下的是S6, 然后再让P00为低，P01为高，同样检测P02和P03的状态。

接下来分别让P02和P03为高，其他为低，分别检测P00和P01的状态，然后再做判断。

这种方案的程序其实也不难。

4）这是我在一本书上看到的，感觉设计的非常巧妙，同样它也用到了二极管，不过比
我的上一种方案的I/O利用率更高，他用4个I/O 口控制了12个按键。

我相信你了解了之后也会惊奇的。

S13
bl □ g, sin a- c OITI-
cn/iob ?
首先好好品味一下这个方案吧，想想怎么来识别按键呢！
首先，我们让P00到P03全输出高电平。

如果这个时候从P00到P03的任意一个端口
检测到低电平，很容易知道是按下了那个键，肯定是S13到S16的其中一个。

如果没有检测
到信号，就进行下一次的检测，让P01到P03为高电平，P00为低电平，然后检测P01至U
P03的状态。

如果P01为低，则按下的是si,; P02为低，则按下的是s2; P03为低，则按下的是S3。

然后再让P00, P02, P03为高电平，P01为低电平。

同理用上面的方法可以检测出按
下的那个按键。

（部分程序源代码会在后面贴出来，阅读代码可以更好理解电路）
5）、接下来这种方案则更为强大。

不过需要用到一个A/D转换器（有的单片机集成有
A/D转换器，则更为方便）。

如果A/D转化器的分辨率为n位，理论上是可以扩展25 （2 的n次方）个按键。

------------------- 布話吻吋 . ..... ....... ...
方武一 blog. >jri eLODrfLcri/hb=fULJ
这是一种接AD 转化器的方案，有两种：第一种是并联式；第二种是串联式。

在功能上也 有些不同。

第一种的话各个电阻值各不相同， 当按下不同按键时， 进入AD 的模拟量是不一
样的，通过AD 转换，就可以得到按下的是哪个按键。

方式一还可以同时识别多个按键，即 可以设置组合键，只要电阻取得
合适。

方式二各个电阻可以取一样的，
方便计算，但是不能有组合按键。

因为当按下上面的按键后，
下面所有按键都会被短路。

（在实际运用中，还需要接地，这里没有画出）。

前面说理论
上可以扩展25个按键，这只是理论，因为这里电阻的精度有限，所以实际是不可能的，两 个模拟量之间要有足够大的差值，程序才可能准确的分辨。

上面就是我介绍的五种按键扩展方案, 上电路我都仿真过，可以实现。

附方案4键盘扫描源代码：
sbit line_仁 P0.1; sbit lin e_2=P0.2; sbit lin e_3=P0.3; sbit line 4=P0.4 char key=0;
Kii 赛如嘩換器 ■ —
.■ ■（＞
a
S1
VCC
T E>
H
R12
R.14
方式二
后面几种比较另类，不过也有他们的优点。

以
------------------- 时磊5说----- - ---- -------
void key_sca n()
{
lin e_1=li ne_2=li ne_3=li ne_4=1;
if(~(li ne_1&&line_2&&line_3&&lin e_4))
{
if(line_1==0) {key=13;return;}
if(li ne_2==0) {key=14; return;}
if(line_3==0) {key=15;return;}
if(li ne_4==0) {key=16; return;}
}
lin e_2=li ne_3=li ne_4=1;
line_仁0;
if(~(li ne_2&&li ne_3&&li ne_4))
{
delay();
if(line_2==0) {key=1;return;}
if(line_3==0) {key=2;return;}
if(line_4==0) {key=3;return;}
}
lin e_1=li ne_3=li ne_4=1;
lin e_2=0;
if(~(li ne_1&&line_3&&li ne_4))
{
delay();
if(li ne_3==0) {key=5;retur n;}
if(line_4==0) {key=6;return;}
}
lin e_1=li ne_2=li ne_4=1;
lin e_3=0;
if(~(li ne_2&&line_1&&lin e_4))
{
delay();
if(li ne_4==0) {key=9;retur n;}
}
lin e_4=0;
line_1= li ne_2=li ne_3=1;
if(~(li ne_2&&li ne_3&&li ne_1))
{
delay();
if(line_1==0) {key=10;return;}
if(li ne_2==0) {key=11;return;}
if(line_3==0) {key=12;return;}
------------------- 时需Sr彳 ------- ---- --- --
lin e_3=0;
lin e_1=li ne_2=li ne_4=1;
if(~(li ne_2&&li ne_3&&li ne_4))
{
delay();
if(li ne_1==O) {key=7;retur n; }
if(line_2==0) {key=8;return; }
}
lin e_2=0;
lin e_1=li ne_3=li ne_4=1;
if(~(li ne_2&&li ne_3&&li ne_4))
{
delay();
if(li ne_1==O) {key=4;retur n; }
}
return;
}。