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      25课:单片机键盘接口程序设计

      作者:佚名   来源:本站原创   点击数:x  更新时间:2007年08月14日   【字体:

          键盘是由若干按钮组成的开关矩阵,它是单片机系统中最常用的输入设备,用户能通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。一般单片机系统中采和非编码键盘,非编码键盘是由软件来识别键盘?#31995;?#38381;合键,它具有结构简单,使用灵活等特点,因此被广泛应用于单片机系统。

      按钮开关的抖动问题

      组成键盘的按钮有触点式和非触点式两种,单片机中应用的一般是由机械触点组成的。在下图中,当开

      <键盘结构图>

      图1

      图2

      关S未被按下时,P1。0输入为高电平,S闭合后,P1。0输入为低电平。由于按钮是机械触点,当机械触点断开、闭合时,会有抖动动,P1。0输入端的波形如图2所示。这种抖动对于人来说是?#33455;?#19981;到的,但对计算机来说,则是完全能感应到的,因为计算机处理的速度是在微秒级,而机械抖动的时间至少是毫秒级,对计算机而言,这已是一个“漫长”的时间了。前面我们讲到中断时曾有个问题,就是说按钮有时灵,有时不灵,其实就是这个原因,你只按了一次按钮,可是计算机却已执行了多次中?#31995;?#36807;程,如果执行的次数正好是奇数次,那么结果正如你所料,如果执行的次数是偶数次,那就不对了。

      为使CPU能正确地读出P1口的状态,对每一次按钮只作一次响应,就必须考虑如何去除抖动,常用的去抖动的办法有两种:硬件办法和软件办法。单片机中常用软件法,因此,对于硬件办法我们不介绍。软件法其实很简单,就是在单片机获得P1。0口为低的信息后,不是立即认定S1已被按下,而是延时10毫秒或更长一些时间后再次检测P1。0口,如果仍为低,说明S1的确按下了,这实际上是避开了按钮按下时的抖动时间。而在检测到按钮释放后(P1。0为高)再延时5-10个毫秒,消除后沿的抖动,然后再对键值处理。不过一般情况下,我们常常不对按钮释放的后沿进行处理,实践证明,也能满足一定的要求。当然,实际应用中,对按钮的要求也是千差万别,要根据不一样的需要来编制处理程序,但以上是消除键抖动的原则。

      键盘与单片机的连接


      <键盘连接>

      图3


      <单片机与键盘接口图>

      图4

      1、通过1/0口连接。将每个按钮的一端接到单片机的I/O口,另一端接地,这是最简单的办法,如图3所示是实验板?#20064;?#38062;的接法,四个按钮分别接到P3.2 、P3.3、P3.4和P3.5。对于这种键各程序能采用?#20013;?#26597;询的办法,功能就是:检测是否有键闭合,如有键闭合,则去除键抖动,判断键号并转入对应的键处理。下面给出一个例程。其功能很简单,四个键定义如下:

      P3.2:开始,?#21019;?#38190;则灯开始流动(由上而下)

      P3.3?#21644;?#27490;,?#21019;?#38190;则停止流动,所有灯为暗

      P3.4:上,?#21019;?#38190;则灯由上向下流动

      P3.5?#21512;攏创?#38190;则灯由下向上流动

      UpDown EQU 00H ;上下行标志

      StartEnd EQU 01H ;起动及停止标志

      LAMPCODE EQU 21H ;存放流动的数据代码

      ORG 0000H

      AJMP MAIN

      ORG 30H

      MAIN:

      MOV SP,#5FH

      MOV P1,#0FFH

      CLR UpDown ;启动时处于向?#31995;?#29366;态

      CLR StartEnd ;启动时处于停止状态

      MOV LAMPCODE,#0FEH ;单灯流动的代码

      LOOP:

      ACALL KEY ;调用键盘程序

      JNB F0,LNEXT ;如果无键按下,则继续

      ACALL KEYPROC ;不然调用键盘处理程序

      LNEXT:

      ACALL LAMP ;调用灯显示程序

      AJMP LOOP ;反复循环,主程序到此结束

      DELAY:

      MOV R7,#100

      D1: MOV R6,#100

      DJNZ R6,$

      DJNZ R7,D1

      RET

      ;----------------------------------------延时程序,键盘处理中调用

      KEYPROC:

      MOV A,B ;从B寄存器中获取键值

      JB ACC.2,KeyStart ;分析键的代码,某位被按下,则该位为1(因为在键盘程序中已取反)

      JB ACC.3,KeyOver

      JB ACC.4,KeyUp

      JB ACC.5,KeyDown

      AJMP KEY_RET

      KeyStart:

      SETB StartEnd ;第一个键按下后的处理

      AJMP KEY_RET

      KeyOver:

      CLR StartEnd ;第二个键按下后的处理

      AJMP KEY_RET

      KeyUp: SETB UpDown ;第三个键按下后的处理

      AJMP KEY_RET

      KeyDown:

      CLR UpDown ;第四个键按下后的处理

      KEY_RET:RET

      KEY:

      CLR F0 ;清F0,表示无键按下。

      ORL P3,#00111100B ;将P3口的接有键的四位置1

      MOV A,P3 ;取P3的值

      ORL A,#11000011B ;将其余4位置1

      CPL A ;取反

      JZ K_RET ;如果为0则一定无键按下

      ACALL DELAY ;不然延时去键抖

      ORL P3,#00111100B

      MOV A,P3

      ORL A,#11000011B

      CPL A

      JZ K_RET

      MOV B,A ;确实有键按下,将键值存入B中

      SETB F0 ;设置有键按下的标志

      K_RET:

      ORL P3,#00111100B ;此处循环等待键的释放

      MOV A,P3

      ORL A,#11000011B

      CPL A

      JZ K_RET1 ;直到读取的数据取反后为0说明键释放了,才从键盘处理程序中返回

      AJMP K_RET

      K_RET1:

      RET

      D500MS: ;流水灯的延迟时间

      PUSH PSW

      SETB RS0

      MOV R7,#200

      D51: MOV R6,#250

      D52: NOP

      NOP

      NOP

      NOP

      DJNZ R6,D52

      DJNZ R7,D51

      POP PSW

      RET

      LAMP:

      JB StartEnd,LampStart ;如果StartEnd=1,则启动

      MOV P1,#0FFH

      AJMP LAMPRET ;不然关闭所有显示,返回

      LampStart:

      JB UpDown,LAMPUP ;如果UpDown=1,则向上流动

      MOV A,LAMPCODE

      RL A ;实?#31034;?#26159;左移位而已

      MOV LAMPCODE,A

      MOV P1,A

      LCALL D500MS

      AJMP LAMPRET

      LAMPUP:

      MOV A,LAMPCODE

      RR A ;向下流动实?#31034;?#26159;右移

      MOV LAMPCODE,A

      MOV P1,A

      LCALL D500MS

      LAMPRET:

      RET

      END

      以上程序功能很简单,但它演示了一个单片机键盘处理程序的基本思路,程序本身很简单,也不很实用,实?#20351;?#20316;中还会有好多要考虑的因素,比如主循环每次都调用灯的循环程序,会造成按钮反应“迟钝”,而如果一直按着键不放,则灯不会再流动,一直要到松开手为止,等等,大家能仔细考虑一下这些问题,再想想有什么好的解决办法。

      2、采用中断方式:如图4所示。各个按钮都接到一个与非上,当有任?#25105;?#20010;按钮按下时,都会使与门输出为低电平,从而引起单片机的中断,它的好处是不用在主程序中?#20013;?#22320;循环查询,如果有键按下,单片机再去做对应的处理

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