基于Proteus学习单片机系列(三)——按键

2019-04-15 12:26发布

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   1. 按键消抖        产生原因:        按键内部的触点出现了接触不良的振动。通过仪器观察,图1-1是按键按下过程中CP端实际电平改变情况。T1为不按按键时刻,T2为按键按下瞬间的抖动,T3为按键按下稳定时刻,T4为按键放开时刻瞬间,T5为按键放开时刻。从图中可以了解到,按键按下的瞬间由于撞击会使触点来回弹跳,虽然时间一瞬间,但T2时间内获得了多个电平的上升沿。(1-1)
       按键抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5ms~10ms。在单片机系统中,按键可以直接连接在单片机的I/O口上,可以利用程序延时操作消除键盘的抖动现象。   2. 按键输入程序      2.1  按键抬起有效            不同的人对键按键按下的时间长短有很大差别,按键按下抬起有效控制方式主要是为了避免按键按下所停留(粘滞)时间对控制结果的影响。程序设计时,按键按下抬起有效需控制编程需要注意几个方面:首先,按键抖动时间一般在10毫秒以内,按键按下需要消除抖动;第二,按键按下不管时间有多长,LED不受控制;第三,按键抬起瞬间LED状态才发生改变。按键按下抬起有效控制LED闪烁的程序处理过程见图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) //延时函数 { while(x--); } void key(void) { if(key1 == 0) //如果按键按下 { delay(300); //延时消除按键抖动,大约20毫秒 while(key1 == 0);//如果按键真的按下,等待按键抬起 LED = !LED; } } void main(void) { P0 = 0x00; //让LED全灭 while(1) key(); //调用按键函数 }       2.2  按键按下有效            2.2.1 按键按下经过消抖后就应该立即控制LED的状态if(key1 == 0) {     delay(300);     if(key1 == 0)LED = !LED;     while(key1 == 0);//等待 }            2.2.2 重复按压按键可立即控制LED,需记录按键状态bit key_flag; if(key1 == 1)key_flag = 0; if(key1 == 0) { delay(300); if(key1 == 0)key_flag = 1; }            2.2.3 按键一直按压先等待一段时间后,LED状态自动转换,不受按键控制。while(key1 == 0 ) //如果按键按下不抬起 { i++; //累计等待时间 if(i >= 7)LED = !LED; //按下累计等待时间到了,按键状态变化 delay(20000);//长按按键后,利用延时控制LED状态变换速度 }    3. 矩阵按键      3.1 电路原理
          单片机4×4矩阵键盘见仿真电路1-3所示,电路采用Proteus软件设计。图中16个按键占用P2的8个端口,其中P2的低4位连接列线,高4位连接行线;两个共阳数码管段选端连接P0口,公共端分别连接P1.0和P1.1;网络标号相同的引脚具有连接关系。
         4×4矩阵键盘程序采用I/O口扫描与检测原理,其步骤是先让某一个行线设置为低电平,再检测列线上的按键是否按下,如果此时某个按键按下,与之连接的列线也被拉低。比如当行线P2.4 设置为低电平时,如果按下按键K0、K1、K2、K3中某一个,即可以拉低P2.0、P2.1、P2.2、P2.3中对应的端口,此时通过查询P2状态,系统就可以获知是哪一个按键实际按下。(1-3)      3.2 电路图              3.3 程序设计            本项目实现的目的是系统检测并让数码如显示这个按键的编号。
#include code P1_scan[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef}; //按键扫描数组 code key_temp_value[]={0xee,0xed,0xeb,0xe7,0xde,0xdd, 0xdb,0xd7,0xbe,0xbd,0xbb,0xb7,0x7e,0x7d,0x7b,0x77}; //按键按下所对应的值 code unsigned char seven_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; void delay(unsigned int x) //延时函数 { while(x--); } unsigned char key_scan() //键盘扫描函数 { unsigned i,j; for(i=0;i<4;i++) //让每个列线出现低电平(按键扫描数据) { P1=P1_scan[i]; if(P1!=P1_scan[i]) { delay(200); //消抖 if(P1!=P1_scan[i]) { for(j=0;j<16;j++) //检测按键值 { if(P1==key_temp_value[j]) return(j); //返回按键值 } } } } return(88); } void display(unsigned char i) { P2=~0x01;P0 = seven_seg[i%10]; //显示按键编号个位 delay(300); //让个位显示一段时间 P2=~0x02;P0 = seven_seg[i/10]; //显示按键编号十位 delay(300); //让十位显示一段时间 P0 = 0xff; //消隐 } void main() { unsigned char i; while(1) { i = key_scan(); display(i); } }