名稱:51單片機(jī)之按鍵實(shí)驗(yàn)

說明:鍵盤是計(jì)算機(jī)最基礎(chǔ)、最重要的輸入設(shè)備之一。對于鍵盤來說，其工作任務(wù)大體可以分為以下三項(xiàng):

(1)、按鍵識別。即判斷有無按鍵按下。

(2)、求鍵值。判斷哪個(gè)鍵被按下。

(3)、執(zhí)行相應(yīng)的操作。

在這里，實(shí)驗(yàn)所用到的鍵盤為獨(dú)立鍵盤和矩陣鍵盤。

對于獨(dú)立鍵盤,它的每個(gè)按鍵需要占用一個(gè)IO口。一般來說，按鍵一端接地，另一端接IO口。當(dāng)按鍵按下時(shí)，線路被導(dǎo)通，IO口被拉低，即狀態(tài)為‘0’。所以在使用是我們一般把對應(yīng)IO口置成高電平，然后不斷檢測此IO口是否被拉低，從而判斷按鍵是否按下。

對于矩陣鍵盤來說，它用較少的IO口完成較多個(gè)按鍵的功能。但軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度相應(yīng)增加些。一般來說，矩陣鍵盤是由多個(gè)行線和列線交叉在一起組成，每個(gè)單獨(dú)的鍵盤仍是獨(dú)立鍵盤。由于每個(gè)按鍵的兩段都不接地，所以使用時(shí)需要人為的將對應(yīng)的IO口置低。具體來說，是使用掃描的方式，先固定一行或者一列的按鍵公共端為低，然后在按列檢測每一個(gè)按鍵的另一端。如此往復(fù),直到完成整個(gè)鍵盤的掃描。

The last but not least, 對于按鍵實(shí)驗(yàn)來說，消抖一般來說是避免不了的。對于機(jī)械按鍵，在一次按下按鍵的過程中，會產(chǎn)生前沿抖動(dòng)(按下)和后沿抖動(dòng)(釋放)。在具體使用時(shí)，一般有兩種方式可以消抖，一個(gè)是硬件電路進(jìn)行消抖，另一個(gè)則是使用軟件消抖。在本實(shí)驗(yàn)中使用的軟件消抖的方式。

軟件消抖:說白了就是延時(shí)一段時(shí)間(一般為5-10ms)，看是否確實(shí)還是原來的電平。一般來說，沒有經(jīng)過硬件消抖的情況下，最好都進(jìn)行軟件消抖。(雖然對于某些具體應(yīng)用來說，不進(jìn)行軟件消抖也能達(dá)到相同的效果，如本實(shí)驗(yàn)中矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn)，不涉及到對同一個(gè)數(shù)字的連續(xù)操作，所以不消抖也是可以的。但是獨(dú)立按鍵實(shí)驗(yàn)則必須要進(jìn)行消抖，否則num會變化的不穩(wěn)定)。

哦，還有一點(diǎn)，對于51單片機(jī)IO口來說，復(fù)位之后IO默認(rèn)輸出的都是高電平。舉個(gè)P0的例子說明問題，P0在復(fù)位之后輸出的是FF。如果在程序中不進(jìn)行主動(dòng)賦值(即P0不出現(xiàn)在=的左邊)，那么P0口將一直保持高電平。即使在過程中被某些電路拉成低電平，之后P0也會被自動(dòng)拉回高電平。這就解釋了獨(dú)立按鍵實(shí)驗(yàn)中，后沿消抖用的是while(keyboard1 != 0xFF) ; 對于具體的原因，我也不是很清楚，大概和IO口內(nèi)部的邏輯電路有關(guān)。當(dāng)然，如果在程序中把對應(yīng)端口進(jìn)行人為的賦值了，那么那將保持賦值后的電平了。

*/

#include

#define keyboard P0

#define digitaltube P2

#define keyboard1 P1

#define uchar unsigned char

//共陽極段碼(a在低位，dp在高位)

uchar code _data1[16] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,

0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E

};

//延時(shí)函數(shù)

void delay_ms(unsigned int n)

{

unsigned int i=0,j=0;

for(i=0;i

for(j=0;j<123;j++);

}

//一位數(shù)碼管顯示數(shù)字

void DisplayNum(char num)

{

digitaltube = _data1[num];

}

//消除抖動(dòng)，判斷按鍵是否按下

int Debounce()

{

uchar temp = keyboard1;

int res = -1; //初始化

delay_ms(10); //延時(shí)10ms

if(temp == keyboard1)

res = 0;

return res; //返回結(jié)果

}

//獨(dú)立按鍵實(shí)驗(yàn)：通過兩個(gè)獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)字加1減1，然后用數(shù)碼管顯示

void IndButton()

{

char num = 0;

while(1)

{

if(Debounce() >= 0) //通過軟件消抖判斷是否按下按鍵

{

switch(keyboard1)

{

case 0xFE: //+1按鍵

++num;

if(10 == num)

num = 0;

break;

case 0xEF: //-1按鍵

--num;

if(-1 == num)

num = 9;

break;

}

while(keyboard1 != 0xFF) ; //等待按鍵釋放

}

DisplayNum(num); //數(shù)碼管顯示數(shù)字

}

}

//矩陣鍵盤掃描

int KeyScan()

{

uchar i = 0,temp = 0,temp1 = 0;

uchar res = 0; //返回最終的結(jié)果

for(i = 0;i < 4;++i)

{

//選定行,即對應(yīng)行輸出低電平

if(0 == i)

temp = 0x80;

//temp = 0x40;

else

temp = temp>>1;

temp1 = (~temp)&0x0F; //保留低四位，用作判斷列

keyboard = ~temp; //選中第i行

if(temp1 !=(keyboard & 0x0F)) //判斷是否按下按鍵，比較判斷列

{

delay_ms(10); //消除前沿抖動(dòng)

if(temp1 != keyboard & 0x0F)

{

//判斷是哪一列

switch(keyboard & 0x0F)

{

case 0x07:

res = i*4+0; //計(jì)算返回結(jié)果，i行0列

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

case 0x0B:

res = i*4+1;

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

case 0x0D:

res = i*4+2;

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

case 0x0E:

res = i*4+3;

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

}

return res;

}

}

}

return res;

}

//矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn):4*4的矩陣，數(shù)碼管顯示所按的按鍵鍵值

void MatrixButton()

{

uchar res = 0;

while(1)

{

res = KeyScan();

DisplayNum(res);

}

}

int main()

{

// IndButton();

// MatrixButton();

while(1)

{

P0 = keyboard1;

}

return 0;

}