這篇博文主要記錄51單片機鍵盤篇(非編碼鍵盤與編碼鍵盤、非編碼鍵盤的掃描方式、獨立鍵盤、矩陣鍵盤、鍵盤消抖等)包含原理圖、代碼等
- (一)基礎補充
- 1.鍵盤的任務
- 2.鍵盤的識別
- 3.如何消除按鍵的抖動
- 4.非編碼鍵盤與編碼鍵盤
- 5.非編碼鍵盤的掃描方式
- (1)查詢掃描:
- (2)定時掃描:
- (3)中斷掃描:
- (二)獨立鍵盤
- 1.獨立鍵盤原理圖
- 2.獨立鍵盤K1控制LED1代碼實作
- (三)矩陣鍵盤
- 1.矩陣鍵盤原理圖
- 2.矩陣鍵盤對應數碼管輸出0到代碼實作
(一)基礎補充
1.鍵盤的任務
(1)判別是否有鍵按下?若有,進入下一步,
(2)識別哪一個鍵被按下,并求出相應的鍵值,
(3)根據鍵值,找到相應鍵值的處理程式入口,
2.鍵盤的識別

按鍵的閉合與否,反映在行線輸出電壓上就是呈現高電平或低電平,單片機通過對行線電平的高低狀態的檢測,便可以確認按鍵是否按下或松開,為了確保單片機對一次按鍵動作只確認一次按鍵有效(所謂按鍵有效,是指按下按鍵后,一定要再松開),必須消除抖動期t1和t3的影響,
3.如何消除按鍵的抖動
(1)用軟體延時來消除按鍵抖動,基本思路是:在檢測到有鍵按下時,該鍵所對應的行線為低電平,執行一段延時10ms的子程式后,確認該行線電平是否仍為低電平,如果仍為低電平,則確認該行確實有鍵按下,當按鍵松開時,行線的低電平變為高電平,執行一段延時10ms的子程式后,檢測該行線為高電平,說明按鍵確實已經松開,
(2)采用專用的鍵盤/顯示幕介面芯片,這類芯片中都有自動去抖動的硬體電路,
4.非編碼鍵盤與編碼鍵盤
(1)非編碼鍵盤是指按下按鍵,鍵號資訊不能直接得到,要通過軟體來獲取,非編碼鍵盤常見的有獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤兩種結構,
(2)編碼鍵盤是指當按鍵按下后,能直接得到按鍵的鍵號,例如使用專用的鍵盤介面芯片,
5.非編碼鍵盤的掃描方式
(1)查詢掃描:
利用單片機空閑時,呼叫鍵盤掃描子程式,反復掃描鍵盤,來回應鍵盤的輸入請求,如果單片機的查詢頻率過高,雖能及時回應鍵盤的輸入,但也會影響其他任務的進行,如果查詢的頻率過低,有可能出現鍵盤輸入的漏判現象,所以要根據單片機系統的繁忙程度和鍵盤的操作頻率,來調整鍵盤掃描的頻率,
(2)定時掃描:
單片機可每隔一定的時間對鍵盤掃描一次,即定時掃描,這種方式通常是利用單片機內的定時器產生的定時中斷,進入中斷子程式后對鍵盤進行掃描,在有鍵按下時識別出按下的鍵,并執行相應鍵的處理程式,由于每次按鍵的時間一般不會小于100ms,所以為了不判漏有效的按鍵,定時中斷的周期一般小于100ms,
(3)中斷掃描:
為了進一步提高單片機掃描鍵盤的作業效率,可采用中斷掃描方式,即鍵盤只有在有按鍵按下時,才會向單片機發出中斷請求信號,單片機回應中斷,執行鍵盤掃描中斷服務子程式,識別出按下的按鍵,并跳向該按鍵的處理程式,如果無鍵按下,單片機將不理睬鍵盤,該方式的優點是只有有按鍵按下時才會進行處理,所以實時性強,作業效率高,
(二)獨立鍵盤
1.獨立鍵盤原理圖

獨立式鍵盤的特點是各鍵相互獨立,每個按鍵各接一條I/O口線,通過檢測I/O口輸入線的電平狀態,很容易判斷哪個按鍵被按下,
2.獨立鍵盤K1控制LED1代碼實作
#include<reg52.h>
sbit led1=P2^0;//因為led1由p2^0口控制
sbit k1=P3^1;//P31口的輸出電平由按鍵k1控制
void delay(int i)
{
while(i--);
}
void keyproc()
{
if(k1==0)
{
delay(1000);//延時消抖
if(k1==0)
{
led1=~led1;
}
while(!k1) ;
}
}
void main()
{
while(1)
{
keyproc();
}
}
(三)矩陣鍵盤
1.矩陣鍵盤原理圖

矩陣式(也稱行列式)鍵盤通常用于按鍵數目較多的場合,它由行線和列線組成,按鍵位于行、列交叉點上,其介面電路如上圖,
2.矩陣鍵盤對應數碼管輸出0到代碼實作
#include "reg52.h"
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
#define GPIO_DIG P0
#define GPIO_KEY P1
uchar code smgduan[16]= {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f,
0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,
0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c,
0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};//靜態數碼管碼值
uint KeyColValue;
uint KeyLineValue;
void delay(uint i) //延時函式
{
while(i --);
}
void KeyDown() //鍵盤按鍵掃描函式
{
char a;
GPIO_KEY = 0x0f;
if(GPIO_KEY != 0x0f)//檢測4行中哪一行按鍵是否按下
{
delay(1000); //延時消抖
if(GPIO_KEY != 0x0f) //再次檢測4行中哪一行按鍵是否按下
{
switch(GPIO_KEY) //根據IO的值來確定哪一行按鍵按下
{
case(0x07): KeyColValue = 0; break;
case(0x0b): KeyColValue = 1; break;
case(0x0d): KeyColValue = 2; break;
case(0x0e): KeyColValue = 3; break;
}
}
}
GPIO_KEY = 0xf0;
if(GPIO_KEY != 0xf0) //檢測4行中哪一列按鍵是否按下
{
delay(1000); //延時消抖
if(GPIO_KEY != 0xf0) //再次檢測4行中哪一列按鍵是否按下
{
switch(GPIO_KEY) //根據IO的值來確定哪一列按鍵按下
{
case(0x70): KeyLineValue = 0; break;
case(0xb0): KeyLineValue = 1; break;
case(0xd0): KeyLineValue = 2; break;
case(0xe0): KeyLineValue = 3; break;
}
}
while((a < 50) && (GPIO_KEY != 0xf0)) //延時,確保沒有按鍵再按下
{
delay(1000);
a ++;
}
}
}
void main()
{
while(1)
{
KeyDown();//檢測按鍵是否按下
GPIO_DIG = smgduan[KeyLineValue*4 + KeyColValue];//根據按鍵的行列值,靜態數碼管顯示相應的值
}
}
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