按键的种类基于Mega16

2019-04-15 16:43发布生成海报

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单片机的按键种类

基于Megae16单片机 -【Leep_H】

单片机的按键种类

AD按键

利用AD按键是利用不同的电压大小区分相对应的按键，优点呢节省io口，但是缺点也很明显，一旦电路负载的开关过多，期间的差值就很小，分辨不出。主要用于电视机的按键，MP3，MP4等等。 本电路图如下
这里写图片描述

代码如下：

/*********************************************
File name           : 7seg.c
Chip type           : ATmega16
Program type        : Application
Clock frequency     : 4.000000 MHz
Memory model        : Small
External SRAM size  : 0
*********************************************/

#include 
#include 

#define CLR_SHCLK()         PORTB&=~(1<<1)       //移位时钟 SCLK
#define SET_SHCLK()         PORTB|=(1<<1)         //移位时钟 SCLK，上升沿
#define CLR_STCLK()         PORTB&=~(1<<0)       //锁存时钟 RCLK
#define SET_STCLK()         PORTB|=(1<<0)         //拉高锁存时钟，上升沿
#define CLR_DS()            PORTA&=~(1<<0)       //清零
#define SET_DS()            PORTA|=(1<<0)         //置位
#define U8 unsigned char

unsigned char led_7[16] ={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,
                      0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71};

int disp_buff[4]={0,0,0,0};
int count=0,time_100=0;
float adcread;
int adcc,flag;
int a;int b;
static int readi=0;
unsigned char posit = 0;
void adc_init(void)
{
  ADMUX=0X67;
  ADCSR=0X87;
}
void Hc595send(unsigned char SndData)
{
    U8 i;
    for(i=0;i<8;i++)
    {  
        if(SndData&(1<<(7-i))){
            SET_DS();
        }else{
            CLR_DS();
        }
        CLR_SHCLK();          //移位时钟 SCLK
        SET_SHCLK();          //移位时钟 SCLK，上升沿
    }
    CLR_STCLK();              
    SET_STCLK();              //拉高锁存时钟，上升沿
}

void port_init(void)
{
 PORTA = 0x00;
 DDRA  = 0x01;
 PORTB = 0x00;
 DDRB  = 0x03;
 PORTC = 0x00; //m103 output only
 DDRC  = 0x00;
 PORTD = 0x08;
 DDRD  = 0xF0;
}

//TIMER0 initialize - prescale:64
// WGM: CTC
// desired value: 1000Hz
// actual value: 993.103Hz (-0.7%)
void timer0_init(void)
{
 TCCR0 = 0x00; //stop
 TCNT0 = 0x8D; //set count
 OCR0  = 0x73;  //set compare
 TCCR0 = 0x0B; //start timer
}

#pragma interrupt_handler timer0_comp_isr:iv_TIM0_COMP
void timer0_comp_isr(void)
{


   if(++count>=100)
   {
     count=0;
     time_100=1;
   }
   PORTD |= 0xF0;
   Hc595send(~led_7[disp_buff[posit]]);
   PORTD &= ~(1<<(7-posit)); 
   if (++posit >=4 ) posit = 0; 

}
unsigned int AD_GetData()   //采用左对齐的方式
    {
        ADCSRA |= (1 <<6);          //开始AD转换
        while(!(ADCSRA&(1<<4)));        //等待转换完成
        ADCSRA |= (1 << 4);           //清零ADC中断标志位  
        return ADC;                     //返回ADCH值，只取高8位
    }

//call this routine to initialize all peripherals
void init_devices(void)
{
 //stop errant interrupts until set up
 CLI(); //disable all interrupts
 port_init();
 timer0_init();
 adc_init();
 MCUCR = 0x00;
 GICR  = 0x00;
 TIMSK = 0x02; //timer interrupt sources
 SEI(); //re-enable interrupts
 //all peripherals are now initialized
}


int main(void)
{
    unsigned char i;
    init_devices();
    while (1)
    {     
        if(time_100==1)
        {
          time_100=0;
          adcread=AD_GetData();  
          adcc=adcread/1023*3300;  //其中adc是10位的精度。

        }
        if(adcc>=0 && adcc<829adcc!=3300)
        disp_buff[3]=1;
        if(adcc>1 && adcc<=830 && adcc!=3300)
        disp_buff[3]=2;
        if(adcc>830 && adcc<=1322 && adcc!=3300)
        disp_buff[3]=4;
        if(adcc>1322 && adcc<=1655 && adcc!=3300)
        disp_buff[3]=3; 
        if(adcc>1655 && adcc<=1887 && adcc!=3300)
        disp_buff[3]=6;
        if(adcc>1887 && adcc<=2161 && adcc!=3300)
        disp_buff[3]=5;

    }
    return 0;
}

行列式扫描按键

为了应付IO口的紧缺，还引入了行列式按键扫描的方式。确定代码较为复杂，这里使用了状态机，稍后会有状态机的说明，并附有文档，看不懂的可以现看状态机的原理。
图例题这里写图片描述

类似预电话机 代码如下：



#include 
#include 
#define INPUT ((PIND&(1<<0))|(PIND&(1<<1))|(PIND&(1<<2)))
#define key1_1 0x0e
#define key1_2 0x0d
#define key1_3 0x0b

#define key2_1 0x16
#define key2_2 0x15
#define key2_3 0x13

#define key3_1 0x26
#define key3_2 0x25
#define key3_3 0x23

#define key4_1 0x46
#define key4_2 0x45
#define key4_3 0x43
#define key_mask 0x07



int key;
int j=0;int point=0;
int count=0,flag=0;
unsigned char led_7[16] ={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,
                         0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71};
int a[6]={0,0,0,0,0,0};               
void port_init(void)
{
 PORTA = 0x00;
 DDRA  = 0xFF;
 PORTB = 0x00;
 DDRB  = 0x00;
 PORTC = 0xff; //m103 output only
 DDRC  = 0xff;
 PORTD = 0xff;
 DDRD  = 0xF8;
}

//TIMER0 initialize - prescale:64
// WGM: CTC
// desired value: 1mSec
// actual value:  1.007mSec (-0.7%)
void timer0_init(void)
{
 TCCR0 = 0x00; //stop
 TCNT0 = 0x8D; //set count
 OCR0  = 0x73;  //set compare
 TCCR0 = 0x0B; //start timer
}

#pragma interrupt_handler timer0_comp_isr:iv_TIM0_COMP
void timer0_comp_isr(void)
{

    if(++count>=10)
    {
       count=0;
       flag=1;    //10毫秒
    }
    PORTC=0XFF;
    PORTA=led_7[a[j]];  //显示按键
    PORTC&=~(1<if(j>=7)
    j=0;

}

//call this routine to initialize all peripherals
void init_devices(void)
{
 //stop errant interrupts until set up
 CLI(); //disable all interrupts
 port_init();
 timer0_init();

 MCUCR = 0x00;
 GICR  = 0x00;
 TIMSK = 0x02; //timer interrupt sources
 SEI(); //re-enable interrupts
 //all peripherals are now initialized
}
int readkey()
{
   static int key_state=0, line,key_v;
   int key_return=255,i;
   switch(key_state)
   {
      case 0:
         line=0x08;  //00001000 行1开始扫描
         for(i=1;i<=4;i++)
         {
            PORTD=~line;   //两次确认，要不然会显示不正确 11110111
            PORTD=~line;   //行线输出低电平，若检测到列线有低电平则有按键按下
            key_v=key_mask&INPUT;  //00000111 判断有没有列线变为0
          if((key_v)!=key_mask) //列线输入改变
          {
            key_state=1;   //进入状态1
             break;
           }
           else
           line<<=1;    //一直依次发送低电平
         }
       break;
      case 1:
      if(key_v==(INPUT&key_mask))  //再次读列电平
      {
         switch(line|key_v)
        {
         case key1_1: //0 0001 110  第1行1列
         key_return=1;
         break;
         case key1_2: //0 0001 101 第1行2列
         key_return=2;
         break;
         case key1_3:
         key_return=3;
         break;
         case key2_1:
         key_return=4;
         break;
         case key2_2:
         key_return=5;
         break;
         case key2_3:
         key_return=6;
         break;
         case key3_1:
         key_return=7;
         break;
         case key3_2:
         key_return=8;
         break;
         case key3_3:
         key_return=9;
         break;
         case key4_1:
         key_return=10;
         break;
         case key4_2:
         key_return=0;
         break;
         case key4_3:
         key_return=12;
         break;
        }
        key_state=2; 
      }
      else
      key_state=0; //抖动回状态0
      break;
      case 2:
      PORTD=key_mask;//0 0000 111 全部行为低电平
      if((key_mask&INPUT)==0x07)//列线全部为高电平
         key_state=0;  //没有按键按下

      break;
    }
 return key_return;
}

int main()
{
   init_devices();
   while(1)
   {
      if(flag)  //10ms检测状态
      {
         flag=0;
         key=readkey();//读出具体按键
         if(key!=255)
        {                      
           for(point=5;point>0;point--)
           a[point]=a[point-1];
           a[0]=key;

        }

      }
   };
   return 0;
}

状态机

顾名思义，状态机就是分析按键的状态。实体按键会产生抖动，而消抖成为重要的事情。
1.硬件消抖，采用R-S触发器或者RC积分电路，但是这个方法不实际，大大的增加的成本。
2.软件消抖，对按键进行两次确认，即在首次检测到按键按下之后间隔10ms再次确认按键的状态。
状态机结合定时器来处理按键十分好用。这里写图片描述

1/0： ——-1表示按键未按下（按键按下低电平），右边的0表示输出值为0；（设置定时器每隔10ms检测状态机）
状态0：

   均为（1/0），按键未按下，输出为0的状态。检测但当按键按下时变为（0/0）.

状态1：

   均为（0/0），此时有两种可能

   1       隔了10ms后，发现是一次抖动，返回0状态（1/0）
   2       隔了10ms后，发现确实是一次按键按下的状态，（0/1）此时进入状态2 
   ***注意！此时是所有状态里面唯一输出1的状态，输出1则说明按键按下，这是代码的主要判断。***

状态2：

 若按键依旧按着，则直至按键释放，回到（0/0）状态0。

还是不好理解的话，下面为代码部分加深：这里写图片描述

                                    足够用就不用进阶了

状态机进阶：

引入状态机3，目的为了使得同一个按键有不同的功能，或者有按键的连击（类似长按电视音量加）图中的时间可自己设计。
这里写图片描述

2016/10/20 个人难免狭隘，不足之处，请指出。

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