单片机与键盘或按键接口设计与实现方法
基于51单片机的USB键盘设计与实现
基于51单片机的USB键盘设计与实现
一、背景介绍
USB键盘是近些年来随着计算机科技发展而出现的一种新型输入设备。
它采用USB接口，是电脑设备接口标准由PS/2接口更换而来的，可以满
足现代电脑日益增长的输入需要。
现代联想主板，微星主板都采用了USB
接口出现，同时USB接口也可以有效投放鼠标、USB外置设备等。
是一种
非常有效的替代方案。
本文的主要目的是基于51单片机的USB键盘设计与实现，在此基础上，可以得出一个具有良好性能的USB键盘，它将成为计算机用户所不可
或缺的输入设备之一
二、功能要求
B键盘的硬件部分，采用51单片机作为核心，屏幕模块和按键
模块作为主要的输入设备。
2.支持USB1.1/2.0标准，能够兼容主流的主板及不同接口的设备，
实现多种输入功能并支持多种操作系统。
3.按键部分及其他硬件设计，需考虑到键盘的灵敏度、机械结构的耐
用性、按键的设计及密度等多方面因素，以提高使用者的操作方便性。
4.软件设计，在51单片机上实现USB键盘的驱动程序，在根据不同
接口的主板及设备对应的协议、功能及数据格式等配置相应的控制程序，
以保证其能够实现对应的输入功能。
三、硬件设计
1.主控：采用51单片机作为主控。
单片机实现PS_2键盘的接口设计及模块化编程
本栏目责任编辑：谢媛媛开发研究与设计技术１ＰＳ／２通讯简述ＰＳ／２接口有４个有效管脚：电源地、５Ｖ、数据和时钟，见图１。
主机提供５Ｖ，并且外设的地连接到主机的电源地上。
数据和时钟都是集电极开路的。
ＰＳ／２外设履行一种双向同步串行协议。
换句话说，每次数据线上发送一位数据并且每在时钟线上发一个脉冲就被读入。
外设可以发送数据到主机而主机也可以发送数据到外设，但主机总是在总线上有优先权，它可以在任何时候抑制来自于外设的通讯，只要把时钟拉低即可。
２键盘构成及其硬件设计键盘由按键阵列和识键、通讯电路构成。
键盘按键构成的电路原理如图２。
按键设置在行列线交叉点上，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。
平时无按键动作时，行线处于高电平状态，当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平决定。
如果列线为低电平，则行线为低电平；如果列线为高电平，则行线也为高电平。
这是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键。
图２键盘按键构成的电路原理本设计以ＡＴ８９Ｃ５２为例，对键盘按键阵列的扫描以及与ＰＣ机的通讯电路进行设计，见图３。
其中ＫＥＹ＿ＣＬＫ和ＫＥＹ＿ＤＡＴ对应ＰＳ／２接口的时钟线和数据线，负责键盘与ＰＣ机之间的通讯对话。
３模块化编程设计键盘程序需要按ＰＳ／２协议要求跟主机ＰＳ／２接口进行正常的通讯，同时对键盘按键进行扫描及去抖，并向主机发送按键相应的扫描码（包括通码和断码）。
其模块流程如图４。
３．１ＰＳ／２协议接口通讯模块主机和外设通过ＰＳ／２接口进行双向通讯。
从外设发送到主机的数据在时钟信号的下降沿（当时钟从高变到低的时候）被读取；从主机发送到外设的数据在上升沿（当时钟从低变到高的时候）被读取。
不管通讯的方向怎样，外设总是产生时钟信号。
图３键盘控制电路图３．１．１设备到主机的通讯过程当键盘想要发送数据时它首先检查时钟以确认它是否是高电平；如果不是，那么是主机抑制了通讯，设备必须缓冲任何要发送的数据，直到重新获得总线的控制权（键盘有１６字节的缓冲区）。
1-单片机键盘与显示电路设计
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。 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９-３所示。
V CC
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P1口某位结构
P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器 、一个数据输出的驱动电路。 P1口的功能和驱动能力
P1口只可以作为通用的I/O口使用；
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路； 注意在P1口作为通用的I/O口使用时，在从I/O端口读入数据时，应 该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例：从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
依此规律循环，即可使各位数码管显 示将要显示的字符。虽然这些字符是在不 同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉 暂留效应，只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口，硬 件电路也较静态显示方式简单，但其亮度 不如静态显示方式，而且在显示位数较多 时，CPU要依次扫描，占用CPU较多的时 间。
矩阵式按键 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 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，其结构如下图9-4 所示。
＋5 V 0 4 8 12 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
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。
4.3 单片机键盘接口电路设计
//函数功能：键盘扫描 //检测到有键按下 //延时10ms再去检测 //按键k1被按下 //按键k2被按下 //按键k3被按下 //按键k4被按下
▲▲▲
独立式键盘接口设计案例
void forward(void) { P3=0xfe; led_delay(); P3=0xfd; led_delay(); P3=0xfb; led_delay(); P3=0xf7; led_delay(); P3=0xef; led_delay(); P3=0xdf; led_delay(); P3=0xbf; led_delay(); P3=0x7f; led_delay(); }
break;
}
}
}
▲▲▲
独立式键盘接口设计案例
void key_scan(void) { P1=0xff; if((P1&0x0f )!=0x0f ) { delay10ms(); if(S1==0) keyval=1; if(S2==0) keyval=2; if(S3==0) keyval=3; if(S4==0) keyval=4; }
//处理按下的k1键，“……”为处理程序 //跳出switch语句 //处理按下的k2键 //跳出switch语句 //处理按下的k3键 //跳出switch语句 //处理按下的k4键 //跳出switch语句 //处理按下的k5键 //跳出switch语句
独立式键盘接口设计案例
1.独立式键盘的查询工作方式
{
case 1:forward(); //键值为1，调用正向流水点亮函数
break;
case 2:backward(); //键值为2，调用反向流水点亮函数
break;
case 3:Alter(); //键值为3，调用高、低4位交替点亮函数
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 99页 5.8M
(1) 用键盘连接的I/O线的二进制组合表示键码。例如用4行、
4列线构成的16个键的键盘，可使用一个8位I/O口线的高、低4 位口线的二进制数的组合表示16个键的编码，如图5.4(a)所示。 各键相应的键值为88H、84H、82H、81H、48H、44H、42H、 41H、28H、24H、22H、21H、18H、14H、12H、11H。这种键 值编码软件较为简单直观，但离散性大，不便安排散转程序的 入口地址。
第5章 MCS–51单片机的接口与应用 JNB ACC.2，K2 JNB ACC.3，K3 JNB ACC.4，K4 JNB ACC.5，K5 JNB ACC.6，K6 ；检测2号键是否按下，按下转 ；检测3号键是否按下，按下转 ；检测4号键是否按下，按下转 ；检测5号键是否按下，按下转 ；检测6号键是否按下，按下转
；0号键功能程序
；0号键功能程序执行完返回 ；0号键功能程序
JMP START
……………………… PROM7： ……………………… JMP START …
；1号键功能程序执行完返回
；7号键功能程序 ；7号键功能程序执行完返回
第5章 MCS–51单片机的接口与应用
5.1.4 行列式键盘
行列式键盘又叫矩阵式键盘。用I/O口线组成行、列结构， 按键设置在行列的交点上。例如4×4的行列结构可组成16个键 的键盘。因此，在按键数量较多时，可以节省I/O口线。 1．行列式键盘的接口 行列式键盘的接口方法有许多，例如直接接口于单片机的 I/O口上；利用扩展的并行I/O接口；用串行口扩展并行I/O口接 口；利用一种可编程的键盘、显示接口芯片8279进行接口等。 其中，利用扩展的并行I/O接口方法方便灵活，在单片机应用系
MOVX @DPTR，A
MCS-51与键盘.ppt
工作过程：
（1）在键盘扫描子程序中，先判断有无键按下。
方法：PA口8位输出全0，读PC口低4位状态，若PC0～ PC3为全1，则说明键盘无键按下；若不全为1，则说明 键盘可能有键按下。
2020/10/22
（2）用软件来消除按键抖动的影响。如有键按下，则 进行下一步。 （3）求按下键的键号。 （4）等待按键释放后，再进行按键功能的处理操作。 2. 定时扫描工作方式
LJMP PKEY3
;S3按下，转PKEY3处理
KEY4: CJNE A,#17H,KEY5 ;S4键未按下，转KEY5
LJMP PKEY4
;S4按下，转PKEY4处理
KEY5: CJNE A,#0FH,PASS ;S5未按下，转RETURN
LJMP PKEY5
;S5按下，转PKEY5处理
RETURN:RET
2020/10/22
识别键盘有无键被按下的方法，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，识别出具体的按键。
把所有列线置0，检查各行线电平是否有变化，如 有变化，说明有键按下，如无变化，则无键按下。
上述方法称为扫描法，即先把某一列置低电平， 其余各列为高电平，检查各行线电平的变化，如果某 行线电平为低，可确定此行列交叉点处的按键被按 下。 b. 线反转法
MOV A,＃00H
；0行有键闭合,首键号0→A
AJMP LKP
；跳LKP，计算键号
LONE：JB Acc.1,LTW0 ；1行线为高，无键闭合，跳LTW0，
1．动态显示程序设计 8031内部RAM 6个显示缓冲单元：79H～7EH，存
放要显示的6位数据。 8155H的PB口输出相应位的段码，依次改变PA口
实验四 键盘及显示实验
实验四键盘及显示实验一、实验目的1、学习自制键盘与单片机的接口及程序处理方法；2、掌握数码管显示电路的构成及程序编制方法。
二、实验仪器设备THGZ—1型单片机·CPLD/FPGA开发综合实验装置1台。
三、实验内容与要求通过键盘输入数据和操作指令，并由LED显示器显示相关数据。
1、独立式键盘与动态LED显示起初显示器全黑，当按KEY1~KEY8任意键后，显示器显示与键号对应的字符（“1”~“8”），每次按键对应字符显示在最右边，前一次的左移一位。
图2-4.1 独立式键盘与动态LED显示实验电路2、矩阵式键盘与动态LED显示①单字符的循环显示起初显示器显示“In ”，按键盘上的“0”~“9”任意键后再按“开始”键，6位LED 显示器马上左循环显示（左移速度0.5s/字符）键入的字符，按“停止”键可以重复以上过程。
图2-4.2 单字符的循环显示实验电路②延时函数的时间测量用定时器/计数器0测量如下延时函数的延时时间。
delaytest(unsigned int time){ unsigned int i，j；for (i=0；i<time；i++)for (j=0；j<65535；j++)；}开机显示“good”；按“测量”键后显示“InPArA”表明要通过键盘输入延时函数的实参值，输入实参值并显示该值；按“测量”键后以ms为单位显示测量结果；再按“测量”键将重复以上过程。
图2-4.3 延时函数的时间测量实验电路四、思考题1、比较独立式键盘与矩阵式键盘的异同。
2、键盘处理程序包括哪些过程？2、如何识别键盘上的各键？键值有何意义？3、何为消抖？有何意义？如何实现？实验四源程序清单TEST4-1.C#include <reg51.h>#define KeyISegCodeO P1 /*定义键盘输入口/动态LED显示器段码输出口*/#define BitCtrO P2 /*定义动态LED显示器位控码输出口*/unsigned char DispBuf[6]={10,10,10,10,10,10}; /*显示数组,初始化为不显示*/void delay(unsigned char time) /*延时函数*/{ unsigned char i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<255;j++);}unsigned char KeyBoardScan() /*键盘扫描函数*/{ unsigned char KeyV alue=0; /*键值,无键按下为0*/BitCtrO=0; /*关闭显示*/KeyISegCodeO=0xff; /*由输出转为输入*/if (KeyISegCodeO!=0xff){ delay(12); /*消抖延时约10ms(fosc=12MHz)*/if (KeyISegCodeO!=0xff){ switch (KeyISegCodeO){ case 0xfe: KeyV alue=1;break; /*KEY1按下，键值为1*/case 0xfd: KeyV alue=2;break; /*KEY2按下，键值为2*/case 0xfb: KeyV alue=3;break; /*KEY3按下，键值为3*/case 0xf7: KeyV alue=4;break; /*KEY4按下，键值为4*/case 0xef: KeyV alue=5;break; /*KEY5按下，键值为5*/case 0xdf: KeyV alue=6;break; /*KEY6按下，键值为6*/case 0xbf: KeyV alue=7;break; /*KEY7按下，键值为7*/case 0x7f: KeyV alue=8;break; /*KEY8按下，键值为8*/}while (KeyISegCodeO!=0xff); /*等待键释放*/}}return(KeyV alue); /*返回键值*/}void display(unsigned char NumLED) /*显示函数*/{ unsigned char code SegCode[16]={63,6,91,79,102,109,125,7,127,111,0}; /*0~9、显黑共阴极段码*/ unsigned char i;BitCtrO=1; /*指向显示器末位*/for (i=0;i<NumLED;i++){ KeyISegCodeO=SegCode[DispBuf[i]]; /*显示当前位*/delay(5); /*延时约4ms(fosc=12MHz)*/BitCtrO=BitCtrO<<1; /*指向前一位*/}}main(){ unsigned char KeyV alue,i;while(1){ KeyV alue=KeyBoardScan(); /*扫描键盘获得键值*/if (KeyV alue!=0){ /*显示缓冲区刷新*/for (i=5;i>0;i--)DispBuf[i]=DispBuf[i-1];DispBuf[0]=KeyV alue;}display(6); /*显示（6位）*/}}TEST4-2.1.C#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define KeyROCISegCodeO P1 /*定义键盘行输出列输入/段码输出口*/#define BitCtrO P2 /*定义动态LED显示器位控码输出口*/#define NumRow 3 /*定义键盘行数为3*/#define NumColumn 4 /*定义键盘列数为4*/unsigned char DispBuf[6]={10,10,10,10,11,1}; /*显示数组,初始化为显示"In "*/unsigned char c_50ms=1; /*50毫秒计数*/void delay(unsigned char time) /*延时函数*/{ unsigned char i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<255;j++);}unsigned char KeyBoardScan() /*键盘扫描函数*/{ unsigned char row=NumRow,RowCode,column=NumColumn,ColumnState; /*行循环、行码、列循环、列状态*/BitCtrO=0; /*关闭显示*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*有键按下*/delay(12); /*消抖延时约10ms(fosc=12MHz)*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*确实有键按下，寻找是哪个键*/RowCode=0xfe; /*指向第1行*/for(row=0;row<NumRow;row++) /*扫描共NumRow行*/{ KeyROCISegCodeO=RowCode; /*当前行*/ColumnState=KeyROCISegCodeO|0x0f; /*获取列状态*/for(column=0;column<NumColumn;column++) /*查询共NumColumn列的状态*/if ((ColumnState|0x7f)==0x7f){ while ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff); /*等待键释放*/return(row*NumColumn+column); /*返回键值*/}elseColumnState=_crol_(ColumnState,1); /*指向下一列*/RowCode=_crol_(RowCode,1); /*指向下一行*/}}}return(NumRow*NumColumn); /*返回无键值*/}void display(unsigned char NumLED) /*显示函数*/{ unsigned char code SegCode[12]={63,6,91,79,102,109,125,7,127,111,0,84}; /*0~9、黑、n共阴极段码*/ unsigned char i;BitCtrO=1; /*指向显示器末位*/for (i=0;i<NumLED;i++){ KeyROCISegCodeO=SegCode[DispBuf[i]]; /*显示当前位*/delay(6); /*延时约5ms(fosc=12MHz)*/BitCtrO=BitCtrO<<1; /*指向前一位*/}}main(){ unsigned char i,KeyV alue,lock=0; /*循环，键值，键联锁：0："停止"键有效、1：数字键有效、2:"开始"键有效*/TMOD=1; /*定时计数器0定时、方式1*/TH0=(65536-50000)/256; /*定时计数器0定时50ms*/TL0=(65536-50000)%256;ET0=1; /*开定时计数器0中断*/EA=1; /*开总中断*/while(1){ KeyV alue=KeyBoardScan(); /*扫描键盘获得键值*/switch (KeyV alue) /*键处理*/{ case 12: break; /*无键按下不处理*/case 11: { if (lock==0){ /*"停止键"有效及处理*/TR0=0; /*关闭T0*/DispBuf[5]=1; /*左边第1个数码管显"I"*/DispBuf[4]=11; /*左边第2个数码管显"n"*/for (i=0;i<4;i++) DispBuf[i]=10; /*后面4个数码管显黑*/lock=1; /*数字键有效*/}} break;case 10: { if (lock==2){ /*"开始"键有效及处理*/TR0=1; /*启动T0*/lock=0; /*"停止"键有效*/}} break;default: { if (lock==1){ /*数字键有效及处理*/DispBuf[0]=KeyV alue; /*右边第1个数码管显键入的字符*/for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=10; /*其余5个显黑*/lock=2; /*"开始"键有效*/}}}display(6); /*数码管（6个)显示*/}}/**********定时计数器0中断处理程序*********/TC0() interrupt 1 using 1{ unsigned char temp,i;TH0=(65536-50000)/256; /*定时计数器0重新定时50ms*/TL0=(65536-50000)%256;if (c_50ms++>10){ /*0.5s后使键入字符左环移1位*/c_50ms=1;temp=DispBuf[5];for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=DispBuf[i-1];DispBuf[0]=temp;}}TEST4-2.2.C#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define KeyROCISegCodeO P1 /*定义键盘行输出列输入/段码输出口*/#define BitCtrO P2 /*定义动态LED显示器位控码输出口*/#define NumRow 3 /*定义键盘行数为3*/#define NumColumn 4 /*定义键盘列数为4*/unsigned char DispBuf[6]={10,10,13,12,12,9}; /*显示数组,初始化为显示"good "*/unsigned long total; /*T0溢出计数*/void delay(unsigned char time) /*延时函数*/{ unsigned char i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<255;j++);}void delaytest(unsigned int time) /*延时函数*/{ unsigned int i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<65535;j++);}unsigned char KeyBoardScan() /*键盘扫描函数*/{ unsigned char row=NumRow,RowCode,column=NumColumn,ColumnState; /*行循环、行码、列循环、列状态*/BitCtrO=0; /*关闭显示*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*有键按下*/delay(12); /*消抖延时约10ms(fosc=12MHz)*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*确实有键按下，寻找是哪个键*/RowCode=0xfe; /*指向第1行*/for(row=0;row<NumRow;row++) /*扫描共NumRow行*/{ KeyROCISegCodeO=RowCode; /*当前行*/ColumnState=KeyROCISegCodeO|0x0f; /*获取列状态*/for(column=0;column<NumColumn;column++) /*查询共NumColumn列的状态*/if ((ColumnState|0x7f)==0x7f){ while ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff); /*等待键释放*/return(row*NumColumn+column); /*返回键值*/ }elseColumnState=_crol_(ColumnState,1); /*指向下一列*/RowCode=_crol_(RowCode,1); /*指向下一行*/ }}}return(NumRow*NumColumn); /*返回无键值*/}void display(unsigned char NumLED) /*显示函数*/{ unsigned char code SegCode[18]={63,6,91,79,102,109,125,7,127,111,0,84,92,94,115,119,80,121}; /*0~9、黑、n、o、d、P、A、r、E共阴极段码*/unsigned char i;BitCtrO=1; /*指向显示器末位*/for (i=0;i<NumLED;i++){ KeyROCISegCodeO=SegCode[DispBuf[i]]; /*显示当前位*/delay(6); /*延时约5ms(fosc=12MHz)*/BitCtrO=BitCtrO<<1; /*指向前一位*/ }}void error(){ DispBuf[5]=17; /*显"E"*/DispBuf[4]=16; /*显"r"*/DispBuf[3]=16; /*显"r"*/DispBuf[2]=12; /*显"o"*/DispBuf[1]=16; /*显"r"*/DispBuf[0]=10; /*显黑*/}main(){ unsigned char temp,NumBit,i,KeyV alue; /*临时、数字位数，循环，键值*/ unsigned long result; /*实参值/测量结果*/bit lock=0 ; /*键联锁：0："测量"键有效、1：数字键/"确认"键有效*/ TMOD=1; /*定时T0定时方式1*/TH0=0;TL0=0;ET0=1; /*开T0中断*/EA=1; /*开总中断*/while(1){ KeyV alue=KeyBoardScan(); /*扫描键盘获得键值*/switch (KeyV alue) /*键处理*/{ case 12: break; /*无键按下不处理*/case 11: { if (lock==0){ /*"测量键"有效及处理*/DispBuf[5]=1; /*显"I"*/DispBuf[4]=11; /*显"n"*/DispBuf[3]=14; /*显"P"*/DispBuf[2]=15; /*显"A"*/DispBuf[1]=16; /*显"r"*/DispBuf[0]=15; /*显"A"*/NumBit=0; /*无数字输入*/lock=1; /*数字/"确认"键有效*/}} break;case 10: { if (lock){ /*"确认"键有效及处理*/if (NumBit>0) /*限定必须输入至少1位实参值*/{ /*获得有效数字位*/for (i=4;i>0;i--)if (DispBuf[i]==10) DispBuf[i]=0;else break;result=10000*DispBuf[4]+1000*DispBuf[3]+100*DispBuf[2]+10*DispBuf[1]+DispBuf[0]; /*获得实参值*/if (result<65536&&result!=0){ total=0; /*T0溢出计数初值0*/TR0=1; /*启动T0*/delaytest((unsigned int)result);TR0=0; /*关闭T0*/result=(total*65536+TH0+TL0)/1000; /*获得ms为单位的测量结果*/if (result<1000000){ /*显示测量结果*/for (i=0;i<6;i++) /*获得测量结果数字位*/{ DispBuf[i]=result%10;result/=10;}for (i=5;i>0;i--) /*去掉测量结果数字位无效0*/if (DispBuf[i]==0)DispBuf[i]=10 ;else break;}elseerror(); /*结果超出显示范围，提示出错*/}elseerror(); /*实参为0或超出65535，提示出错*/}elseerror(); /*实参为0，提示出错*/lock=0; /*"测量"键有效*/}} break;default: { if (lock){ /*数字键有效及处理*/if (NumBit++<5) /*限定只能输入1~5位实参值*/{ if(NumBit!=1){ /*数字位左移*/temp=DispBuf[5];for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=DispBuf[i-1];DispBuf[0]=temp;DispBuf[0]=KeyV alue;}else{ if (KeyV alue==0){ /*第1位数字为0，提示出错*/error();lock=0; /*"测量"键有效*/}else{ for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=10;DispBuf[0]=KeyV alue;}}}else{ error();lock=0; /*"测量"键有效*/}}}}display(6); /*数码管（6个)显示*/}}/*******T0中断处理程序*******/TC0() interrupt 1 using 1{ total++;}。
基于51单片机的usb键盘设计与实现生本科学位论文
三江学院本科生毕业设计（论文）题目基于51单片机的USB键盘设计与实现高职院院（系）电气工程及其自动化专业学生姓名梁邱一学号 G105071013指导教师孙传峰职称讲师指导教师工作单位三江学院起讫日期 2013年12月10日至2014年4月12日摘要随着计算机技术的不断更新和多媒体技术的快速发展,传统的计算机外设接口因为存在许多缺点已经不能适应计算机的发展需要。
比起传统的AT，PS/2，串口，通用串行总线USB,具有速度快,使用方便灵活,易于扩展,支持即插即用,成本低廉等一系列优点,得到了广泛的应用。
本论文阐述了51系列单片机和USB的相关内容，详细介绍了系统的一些功能设计，包括硬件设计和软件设计。
在程序调试期间用简单的串口通信电路，通过串口调试助手掌握了USB指令的传输过程，这对整个方案的设计起到了很大的指导作用。
论文以单片机最小系统配合模拟键盘组成的USB键盘硬件系统，通过对D12芯片的学习与探索，在其基本命令接口的支持下，结合硬件进行相应的固件程序设计，使其在USB协议下，实现USB模块与PC的数据通信，完成USB键盘的功能模拟。
总结论文研究工作有阐述USB总线的原理、对本设计的系统要求作出了分析、根据要求选定元件和具体编程方案、针对系统所要实现的功能对相关芯片作了详细介绍以及在硬件部分设计了原理图。
关键词：USB；D12；PCAbstractWith the rapid development of computer technology and multimedia technology constantly updated, traditional computer peripheral interface because there are many shortcomings have been unable to meet the development needs of thepared to traditional AT, PS / 2, serial, Universal Serial Bus USB, with fast, flexible and easy to use, easy to expand, support Plug and Play, a series of advantages, such as low cost, has been widely used.This paper describes the 51 series and USB related content, detailing some of the features of the system design, including hardware and software design.During debugging a simple serial communication circuit, through the serial port debugging assistant master USB transfer instructions, which designed the entire program has played a significant role in guiding.Thesis smallest single-chip system consisting of analog keyboard with a USB keyboard hardware system, by learning and explorationD12 chips, with the support of its basic command interface, in conjunction with the corresponding hardware firmware design, making it in the USB protocol, USB module data communication with the PC, the USB keyboard to complete the functional simulation.This paper summarizes research work has elaborated the principle of the USB bus, the system is designed to require the analysis, components and solutions based on the specific requirements of the selected programming for the system to achieve the function of the relevant chips are described in detail in the hardware part of the design as well as the principle of Figure.Keywords:USB；D12；PC目录第一章绪论 (1)1.1 PC接口简介 (1)1.2 USB 接口分析 (1)1.3 USB 器件的选择 (1)第二章系统分析 (3)2.1 USB总线简介 (3)2.2 USB技术指标 (3)2.3 USB系统构成 (4)第3章系统硬件设计 (6)3.1 STC89C52单片机简介及最小系统 (6)3.1.1 单片机发展概况及发展方向 (6)3.1.2 单片机特点及结构 (6)3.1.3 复位电路设计 (8)3.1.4 单片机最小系统硬件设计 (9)3.2 PDIUSBD12接口芯片设计 (9)3.2.1 USB接口芯片简介 (9)3.2.2 USB接口芯片引脚配置 (11)3.2.3 USB接口芯片硬件设计 (14)3.2.4 USB接口芯片端点描述 (14)3.2.5 USB接口芯片命令 (16)3.3 USB键盘硬件设计 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1 固件编程的实现 (20)4.1.1 USB接口芯片工作流程图 (20)4.1.2 PDIUSBD12命令接口----PDIUSBD12.C (21)4.1.3 USB中断服务程序----USBISR.C (21)4.1.4 按键处理流程图 (21)4.1.5 USB键盘处理程序---KEY.C (22)4.1.6 USB主循环程序----MAIN.C (23)4.2 实物演示 (25)结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A (30)附录B (37)第一章绪论1.1 PC接口简介PC中的接口有两类：串行接口和并行接口。
一种基于单片机的网络键盘的设计与实现
实 现 对 设 备 的键 盘 输 入 。
０ 引 言
随 着 网 络技 术 的 发 展 ， 备 制 造 业 的 经 营 理 念 也 发 生 了很 装
１ Ｐ／ Ｓ ２键 盘 协 议
键盘主要 由键开关矩 阵 、 片机和译码器 三大部分组成 ， 单 其
基本原理就是不 断扫描按键 ， 通 过 Ｐ／ 并 Ｓ２接 口向 主 机 发 送 扫 描
ＤＥＳ ＧＮＩ Ｉ ＮＧ ＡＮＤ ＲＥＡＬＩ ＮＧ ＳＩ ＡＮ ＣＵ－ Ｍ ＢＡＳ ＥＤ Ｐ－ Ｉ ＫＥＹＢｏＡＲＤ
Ｗ ａ ｇ Ｊ ｎ ・ Ｌ ｏ Ｈｕ ｎ ｕ Ｘｕ Ｓ ｉ ｅ Ｚ ｕ Ｙｕ ｎ ｕ ｎ ｎ ｕ ｕ ａ ｚｏ ｈｚ 。 ｈ ｏ ａ ｙ ａ
（ ｈｎａ ｇＩｓｔｔ ‘ｕｏ ａｉｎ Ｃ ｉｅｅ ｃｄｍ ｃ ｎｅＳ ｅｙ ｎ １ ０６，ｉｏｉｇ Ｃ ｉａ Ｓ ｅｙ ｎ ｎｔｕ Ａ ｔｍ ｔ ，ｈｎｓ ａ ｅ ｙｏ ｉ ｃ ，ｈｎａｇ１ ０ １ Ｌａｎｎ ， ｈｎ ） ｉｅ ｏ Ａ ｆＳ ｅ （ ｒｄ ａｅ ｃｏｌ ｅＣ ｉｅ ｃｄｍ ｉ ｃｓＢｉｎ ００ ９，ｈｎ ） Ｇａ ｕ ｔＳｈ ｏ ｏ ｔ ｈｎｓ Ａ ａｅ ｙｏ Ｓ ｅ ｅ，ｅｉｇ１０ ４ Ｃ ｉａ ｈ ｆ ｅ ｆ ｃｎ ｊ
Ａｂｓｒ ｃ ｔａ ｔ Ｉ ｉｈ ｆｔ ｉｌ ｆｉｔ ｌｉｅ ｔｍ ａｎ ｅ ａ ｃｅｏ ｎ ｕｓｒａ ｑ ｐｍｅ ｔ ｂ ｔ ｄ ｎ ｎ ｎ ｌ ｓｎ ｈｅｉ ｔｒａ ｅ， ｌｃｒｃ ｌｃ ａ ａ — ｎ ｌｇ ｔｏ ｈｅｆｅｄ ｏ ｎ ｅｌｇ ｎ ｉｔ ｎ ｎ ｆｉ ｄ ｔｉｌｅ ｕｉ ｎ ｓ， ｙ ｓｕ ｙｉｇ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｇ ｔ ｎｅ ｆ ｃ ｅｅ ｔｉａ ｈ ｒ ｃ
盘。并结合 网络技术 ， 设计并实现 了一种 网络键 盘 ， 称之 为 Ｉ— ｅＢ ａｄ 其扩 展 了传统键盘 的作 用范 围， 以对 远程设 备进 行调试 、 ＰＫ ｙ ｏｒ ， 可 参数设置等本地键 盘操作 。在 局域网环境下 ， 实验 验证 了网络键盘远程操作 的可行性。 关键词 单 片机 Ｐ／ Ｓ２键盘 网络通信 智能维护
单片机原理及接口技术(C51编程)单片机的开关检测、键盘输入 与显示的接口设计
5.2.1 开关检测案例1
图5-3 开关、LED发光二极管与P1口的连接
5.2.1 开关检测案例1
参考程序如下： #include <reg51.h> #define uchar unsigned char void delay( ) {
uchar i,j; for(i=0; i<255; i++) for(j=0; j<255; j++); }
5.1.2 I/O端口的编程举例
03 用循环左、右移位函数实现
OPTION
使用C51提供的库函数，即循环左移n位函数和循环右
移n位函数，控制发光二极管点亮。参考程序：
#include <reg51.h> #include <intrins.h> 函数的头文件 #define uchar unsigned char void delay( ) {
5.1.2 I/O端口的编程举例
#include <reg51.h> #define uchar unsigned char uchar tab[ ]={ 0xfe , 0xfd , 0xfb , 0xf7 , 0xef , 0xdf , 0xbf , 0x7f , 0x7f , 0xbf , 0xdf , 0xef , 0xf7 , 0xfb , 0xfd , 0xfe }; /*前8个数据为左移点亮 数据，后8个为右移点亮数据*/ void delay( ) {
// P1口为输入 // 读入P1口的状态，送入state // 屏蔽P1口的高6位
5.2.2 开关检测案例2
switch (state) {
// 判P1口低2位开关状态
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。
实验五：独立式键盘实验
实验五：独立式键盘实验4.5.1 实验目的1. 掌握单片机独立键盘接口设计方法。
2. 掌握单片机键盘扫描程序设计方法。
3. 掌握按键功能设计方法。
4. 掌握软件消除按键抖动方法。
4.5.2 实验预习1．熟悉Keil集成编译环境的使用方法。
2. 复习单片机C语言程序设计方法。
3. 复习独立键盘工作原理。
4. 复习按键去抖动方法。
4.5.3 实验原理实验板上提供4个独立按键，与单片机接口如图4.5.1所示，每个按键单独接单片机一个I/O接口。
只要将相应端口设为1，然后判断端口状态，如果仍为1，则按键处于断开（释放）状态，如果为0，则按键处于接通（闭合）状态。
图4.5.1 独立键盘电原理图4.5.4 预作实验任务1. 用Proteus仿真软件绘制独立键盘电路图，包括如图4.5.1所示键盘接口，单片机最小系统以及数码管动态显示电路。
2. 简述按键识别过程中如何等待按键释放。
3. 简述按键抖动对单片机系统工作性能的影响，并简介消除按键抖动的方法。
4. 编写按键识别函数，要求正确识别4个按键的状态，如果有按键按下则返回键值，从左到右四个键值分别为1~4。
并通过仿真或实验板验证（要求用软件的方法消除按键抖动）。
5.为实验板上4个按键设定不同的功能，在数码管上显示数字128，4个按键按下后分别对显示的数字做如下修改：key1：数字+1；key2：数字-1；key3：数字+10；key4：数字-10；流程图如图4.5.2所示，试设计完整程序（按键识别子程序KEYSCAN和动态显示子程序DISPLAY可直接调用这里省略）。
图4.5.2 按键功能设计流程图4.5.5 实验任务1．开机时数码管显示1002．按键key1一次数字加1，按键key2一次数字减1。
加到999时再加1归零，减到000时再减1得999。
3．按住键key3不放实现连加功能，每0.2s加1。
4．按住键key4不放实现连减功能，每0.2s减1。
4.5.6 实验步骤1．分析题意，确定算法，绘制主程序流程图。
单片机矩阵式键盘连接方法及工作原理
矩阵式键盘的连接方法和工作原理什么是矩阵式键盘？当键盘中按键数量较多时，为了减少I/O 口线的占用，通常将按键排列成矩阵形式。
在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。
这样做有什么好处呢？大家看下面的电路图，一个并行口可以构成4*4=16 个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别就越明显。
比如再多加一条线就可以构成20 键的键盘，而直接用端口线则只能多出一个键（9 键）。
由此可见，在需要的按键数量比较多时，采用矩阵法来连接键盘是非常合理的。
矩阵式结构的键盘显然比独立式键盘复杂一些，识别也要复杂一些，在上图中，列线通过电阻接电源，并将行线所接的单片机4 个I/O 口作为输出端，而列线所接的I/O 口则作为输入端。
这样，当按键没有被按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下，行线输出是低电平；一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了，具体的识别及编程方法如下所述：二．矩阵式键盘的按键识别方法确定矩阵式键盘上任何一个键被按下通常采用“行扫描法”或者“行反转法”。
行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，它是一种最常用的多按键识别方法。
因此我们就以“行扫描法”为例介绍矩阵式键盘的工作原理：1．判断键盘中有无键按下将全部行线X0-X3 置低电平，然后检测列线的状态，只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4 根行线相交叉的4 个按键之中；若所有列线均为高电平，则表示键盘中无键按下。
2．判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。
其方法是：依次将行线置为低电平（即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平），当确定某根行线为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态，若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。
下面给出一个具体的例子：单片机的P1 口用作键盘I/O 口，键盘的列线接到P1 口的低4 位，键盘的行线接到P1 口的高4位，也就是把列线P1.0-P1.3 分别接4 个上拉电阻到电源，把列线P1.0-P1.3 设置为输入线，行线P1.4-P1.7 设置为输出线，4 根行线和4 根列线形成16 个相交点，如上图所示。
单片机按键实验报告
单片机按键实验报告篇一：单片机按键扫描实验报告键盘扫描一．实验目的(1)掌握矩阵键盘接口电路和键盘扫描编程方法。
(2)掌握按键值处理与显示电路设计。
二．实验任务（1）设计4*4键盘，编写各个键的特征码和对应的键值（0~F）；（2）编程扫描按键，将按键对应的数字值使用数码管显示出来。
三．实验电路及连线方法1.采用动态显示连线方法：电路由2 片74LS573，1 个六字一体的共阴数码管组成。
由U15 输出段选码，U16 做位选码，与单片机的采用I/O 口连接方式，短路片J22 连接P2.0，J23 连接P2.3，做输出信号锁存。
(实际电路连接是d7-d6-d5-d4-d3-d2-d1-d0?h-c-d-e-g-b-a-f)。
PW12 是电源端。
2.键盘电路连线方法：电路由16 个按键组成，用P1 口扩展4×4 行列式键盘。
J20 是键盘连接端，连接到P1 口。
J21 是行列键盘、独立键盘选择端，当J21 的短路片连接2-3脚时，构成4×4 行列式键盘；当J21 的短路片连接2-1 脚时，可形成3×4 行列式键盘，4 个独立式按键S4、S8、S12、S16，这4 个独立按键分别连接P1.4~P1.7；其他12 个键3×4 行列式键盘。
PW15 是电源端。
四．编程思路1．采用反转法识别按键的闭合。
2.采用动态显示将键值显示出来。
五．算法流程图六．资源分配1.用P1口进行查找按键2.用R3做键值指针3.用R1做动态显示为选码指针。
4.R5为延时指针。
七．程序设计KPIN:ORG MOV MOV ANL MOV 0000H P1,#0F0H A,P1 A,#0F0H B,AMOVP1,#0FHMOVA,P1ANLA,#0FHORLA,BCJNE A,#0FFH,KPIN1AJMP EXITKPIN1: MOVB,AMOVDPTR,#TABKPMOVR3,#0KPIN2: MOVA,R3MOVC A,@A+DPTRCJNE A,B,KPIN3MOVA,R3LOOP: MOVR1,#0FEH;键盘动态显示 LOOP1: MOVA,R3ANLA,#0FHMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRCLRP2.0CLRP2.1MOVP0,ASETB P2.0NOPCLRP2.0LOOP2: MOVA,R1;位选码MOVP0,ASETB P2.1MOVR5,#250LOOP3: DJNZ R5,LOOP3CLRP2.1SJMP LOOPKPIN3: INCR3CJNE A,#0FFH,KPIN2EXIT: RETTABKP: DB0EEH,0DEH,0BEH,7EH,0EDH,0DDH,0BDH,7DH,0EBHDB 0DBH,0BBH,7BH,0E7H,0D7H,0B7H,77H,67H,0FFHTAB: DB77H,44H,3EH,6EH,4DH,6BH,7BH,46H,7FH,6FH,5FHDB 79H,33H,7CH,3BH,1BHEND八．调试出现的问题及解决问题1：程序正常运行，但按键显示出现乱码解决：动态显示笔形码错误，并改正。
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。
单片机键盘显示接口电路设计
单片机键盘显示接口电路设计设计单片机键盘显示接口电路，需要考虑到键盘输入与显示输出两个方面。
以下是一个简单的设计示例，供参考：键盘通常采用矩阵键盘连接电路的方式，通过扫描矩阵的方式读取键盘输入信息。
以下是矩阵键盘接口电路的设计流程：1.确定键盘的规格和类型：键盘一般有正方形、矩形、圆形等几种形状，需要根据键盘的规格和类型选择适合的扫描方式。
2.确定键盘的逻辑矩阵大小：根据键盘的布局和规格，确定键盘的逻辑矩阵的行和列数，例如4行4列。
3.确定键盘的连接方式：键盘的连接方式一般有行列扫描、列行扫描、行列+列行扫描等几种方式，需要根据键盘的输出信号特点和单片机的输入要求进行适当的选择。
4.设计按键输入的译码电路：将键盘的输出信号通过译码电路解码成易于读取的二进制数，以便单片机的输入端口读取。
显示输出接口电路设计一般有两种方式：数码管和液晶显示。
1.数码管显示电路设计：数码管是通过控制各个数码管的段选和位选，实现数字或字符的显示。
以下是数码管显示电路的设计流程：a.确定显示的数字或字符类型：根据设计需求，确定要显示的数字或字符类型，例如整数、小数、字母等。
b.确定数码管的位数和类型：根据显示需求，确定数码管的位数和类型，有共阴数码管和共阳数码管两种类型，需要选择适合的数码管。
c.设计数码管的译码电路：根据数码管的类型和位数，设计数码管的译码电路，将输入的数字或字符转换为控制各个数码管的段选和位选的电信号。
2.液晶显示电路设计：液晶显示器是一种常见的显示设备，通过控制液晶的极性来实现图形和字符的显示。
以下是液晶显示电路设计的流程：a.确定显示的内容类型：根据设计需求，确定要显示的内容，例如字符、图像等。
b.选择适合的液晶显示器：根据显示的内容和要求，选择适合的液晶显示器，有字符型液晶显示器和图形型液晶显示器两种类型。
c.设计液晶的驱动电路：根据液晶显示器的类型和特性，设计液晶的驱动电路，将输入的数字或字符转换为控制液晶的电信号。
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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。
（1）设置IO口的输入输出状态：通过相应的寄存器设置，将IO口设置为输入输出模式，控制行线输出和列线输入的引脚。
（2）扫描按键信号：通过逐行改变输出状态，配合读取输入状态，来扫描键盘的触发信号。
可以使用循环的方式，依次将某一行的输出引脚设置为低电平，然后读取各列的输入引脚状态，并判断是否有按键触发。
2. 矩阵式键盘接口实现方法
在矩阵式键盘接口设计中，需要设置IO口的输入输出模式和状态，以及按键触发信号的检测。
（1）设置IO口的输入输出模式和状态：通过相应的寄存器设置，将IO口设
置为输入输出模式，并设置相应的输入上拉或输出状态。
（2）检测按键触发信号：通过循环或中断方式，不断扫描IO口的输入状态，
判断是否有按键触发。
可以使用按键的矩阵位置来区分不同的按键。
需要注意的是，在编程实现中，可以根据具体需求来设计按键的功能和触发条件，如按下某个键时触发特定功能或事件。
三、总结
单片机与键盘或按键接口设计与实现方法是嵌入式系统开发中的重要任务之一。
本文介绍了行列式键盘接口和矩阵式键盘接口的基本原理和实现方法。
通过合理的接口设计和编程实现，可以实现通过键盘或按键来控制单片机功能的目的。
在实际应用中，可以根据具体需求和硬件条件来选择适合的接口设计方式，并结合相应的软件开发工具和编程语言进行实现。