1. 按鍵消抖
產(chǎn)生原因：
按鍵內(nèi)部的觸點(diǎn)出現(xiàn)了接觸不良的振動(dòng)。通過儀器觀察，圖1-1是按鍵按下過程中CP端實(shí)際電平改變情況。T1為不按按鍵時(shí)刻，T2為按鍵按下瞬間的抖動(dòng)，T3為按鍵按下穩(wěn)定時(shí)刻，T4為按鍵放開時(shí)刻瞬間，T5為按鍵放開時(shí)刻。從圖中可以了解到，按鍵按下的瞬間由于撞擊會(huì)使觸點(diǎn)來回彈跳，雖然時(shí)間一瞬間，但T2時(shí)間內(nèi)獲得了多個(gè)電平的上升沿。
(1-1)
按鍵抖動(dòng)時(shí)間的長短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為5ms～10ms。在單片機(jī)系統(tǒng)中，按鍵可以直接連接在單片機(jī)的I/O口上，可以利用程序延時(shí)操作消除鍵盤的抖動(dòng)現(xiàn)象。
2. 按鍵輸入程序
2.1 按鍵抬起有效
不同的人對(duì)鍵按鍵按下的時(shí)間長短有很大差別，按鍵按下抬起有效控制方式主要是為了避免按鍵按下所停留(粘滯)時(shí)間對(duì)控制結(jié)果的影響。程序設(shè)計(jì)時(shí)，按鍵按下抬起有效需控制編程需要注意幾個(gè)方面：首先，按鍵抖動(dòng)時(shí)間一般在10毫秒以內(nèi)，按鍵按下需要消除抖動(dòng);第二，按鍵按下不管時(shí)間有多長，LED不受控制;第三，按鍵抬起瞬間LED狀態(tài)才發(fā)生改變。按鍵按下抬起有效控制LED閃爍的程序處理過程見圖1-2所示。
(1-2)
#include
sbit key1 = P2^1; // key1接 P2.1
sbit LED = P0^0; // LED接P0.0
void delay(unsigned int x) //延時(shí)函數(shù)
{
while(x--);
}
void key(void)
{
if(key1 == 0) //如果按鍵按下
{
delay(300); //延時(shí)消除按鍵抖動(dòng)，大約20毫秒
while(key1 == 0);//如果按鍵真的按下，等待按鍵抬起
LED = !LED;
}
}
void main(void)
{
P0 = 0x00; //讓LED全滅
while(1)
key(); //調(diào)用按鍵函數(shù)
}
2.2 按鍵按下有效
2.2.1 按鍵按下經(jīng)過消抖后就應(yīng)該立即控制LED的狀態(tài)
if(key1 == 0)
{
delay(300);
if(key1 == 0)LED = !LED;
while(key1 == 0);//等待
}
2.2.2 重復(fù)按壓按鍵可立即控制LED，需記錄按鍵狀態(tài)
bit key_flag;
if(key1 == 1)key_flag = 0;
if(key1 == 0)
{
delay(300);
if(key1 == 0)key_flag = 1;
}
2.2.3 按鍵一直按壓先等待一段時(shí)間后，LED狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，不受按鍵控制。
while(key1 == 0 ) //如果按鍵按下不抬起
{
i++; //累計(jì)等待時(shí)間
if(i >= 7)LED = !LED; //按下累計(jì)等待時(shí)間到了，按鍵狀態(tài)變化
delay(20000);//長按按鍵后，利用延時(shí)控制LED狀態(tài)變換速度
}
3. 矩陣按鍵
3.1 電路原理
單片機(jī)4×4矩陣鍵盤見仿真電路1-3所示，電路采用Proteus軟件設(shè)計(jì)。圖中16個(gè)按鍵占用P2的8個(gè)端口，其中P2的低4位連接列線，高4位連接行線;兩個(gè)共陽數(shù)碼管段選端連接P0口，公共端分別連接P1.0和P1.1;網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)相同的引腳具有連接關(guān)系。
4×4矩陣鍵盤程序采用I/O口掃描與檢測(cè)原理，其步驟是先讓某一個(gè)行線設(shè)置為低電平，再檢測(cè)列線上的按鍵是否按下，如果此時(shí)某個(gè)按鍵按下，與之連接的列線也被拉低。比如當(dāng)行線P2.4 設(shè)置為低電平時(shí)，如果按下按鍵K0、K1、K2、K3中某一個(gè)，即可以拉低P2.0、P2.1、P2.2、P2.3中對(duì)應(yīng)的端口，此時(shí)通過查詢P2狀態(tài)，系統(tǒng)就可以獲知是哪一個(gè)按鍵實(shí)際按下。
(1-3)
3.2 電路圖
3.3 程序設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的目的是系統(tǒng)檢測(cè)并讓數(shù)碼如顯示這個(gè)按鍵的編號(hào)。
#include
code P1_scan[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef}; //按鍵掃描數(shù)組
code key_temp_value[]={0xee,0xed,0xeb,0xe7,0xde,0xdd,
0xdb,0xd7,0xbe,0xbd,0xbb,0xb7,0x7e,0x7d,0x7b,0x77}; //按鍵按下所對(duì)應(yīng)的值
code unsigned char seven_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,
0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
void delay(unsigned int x) //延時(shí)函數(shù)
{
while(x--);
}
unsigned char key_scan() //鍵盤掃描函數(shù)
{
unsigned i,j;
for(i=0;i<4;i++) //讓每個(gè)列線出現(xiàn)低電平(按鍵掃描數(shù)據(jù))
{
P1=P1_scan[i];
if(P1!=P1_scan[i])
{
delay(200); //消抖
if(P1!=P1_scan[i])
{
for(j=0;j<16;j++) //檢測(cè)按鍵值
{
if(P1==key_temp_value[j])
return(j); //返回按鍵值
}
}
}
}
return(88);
}
void display(unsigned char i)
{
P2=~0x01;P0 = seven_seg[i%10]; //顯示按鍵編號(hào)個(gè)位
delay(300); //讓個(gè)位顯示一段時(shí)間
P2=~0x02;P0 = seven_seg[i/10]; //顯示按鍵編號(hào)十位
delay(300); //讓十位顯示一段時(shí)間
P0 = 0xff; //消隱
}
void main()
{
unsigned char i;
while(1)
{
i = key_scan();
display(i);
}
}
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