单片机按键连接方法

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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。

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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 ■ —

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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