51單片機(jī)之按鍵實(shí)驗(yàn)
名稱:51單片機(jī)之按鍵實(shí)驗(yàn)
說(shuō)明:鍵盤是計(jì)算機(jī)最基礎(chǔ)、最重要的輸入設(shè)備之一。對(duì)于鍵盤來(lái)說(shuō)，其工作任務(wù)大體可以分為以下三項(xiàng):
(1)、按鍵識(shí)別。即判斷有無(wú)按鍵按下。
(2)、求鍵值。判斷哪個(gè)鍵被按下。
(3)、執(zhí)行相應(yīng)的操作。
在這里，實(shí)驗(yàn)所用到的鍵盤為獨(dú)立鍵盤和矩陣鍵盤。
對(duì)于獨(dú)立鍵盤,它的每個(gè)按鍵需要占用一個(gè)IO口。一般來(lái)說(shuō)，按鍵一端接地，另一端接IO口。當(dāng)按鍵按下時(shí)，線路被導(dǎo)通，IO口被拉低，即狀態(tài)為‘0’。所以在使用是我們一般把對(duì)應(yīng)IO口置成高電平，然后不斷檢測(cè)此IO口是否被拉低，從而判斷按鍵是否按下。
對(duì)于矩陣鍵盤來(lái)說(shuō)，它用較少的IO口完成較多個(gè)按鍵的功能。但軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度相應(yīng)增加些。一般來(lái)說(shuō)，矩陣鍵盤是由多個(gè)行線和列線交叉在一起組成，每個(gè)單獨(dú)的鍵盤仍是獨(dú)立鍵盤。由于每個(gè)按鍵的兩段都不接地，所以使用時(shí)需要人為的將對(duì)應(yīng)的IO口置低。具體來(lái)說(shuō)，是使用掃描的方式，先固定一行或者一列的按鍵公共端為低，然后在按列檢測(cè)每一個(gè)按鍵的另一端。如此往復(fù),直到完成整個(gè)鍵盤的掃描。
The last but not least, 對(duì)于按鍵實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，消抖一般來(lái)說(shuō)是避免不了的。對(duì)于機(jī)械按鍵，在一次按下按鍵的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生前沿抖動(dòng)(按下)和后沿抖動(dòng)(釋放)。在具體使用時(shí)，一般有兩種方式可以消抖，一個(gè)是硬件電路進(jìn)行消抖，另一個(gè)則是使用軟件消抖。在本實(shí)驗(yàn)中使用的軟件消抖的方式。
軟件消抖:說(shuō)白了就是延時(shí)一段時(shí)間(一般為5-10ms)，看是否確實(shí)還是原來(lái)的電平。一般來(lái)說(shuō)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)硬件消抖的情況下，最好都進(jìn)行軟件消抖。(雖然對(duì)于某些具體應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不進(jìn)行軟件消抖也能達(dá)到相同的效果，如本實(shí)驗(yàn)中矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn)，不涉及到對(duì)同一個(gè)數(shù)字的連續(xù)操作，所以不消抖也是可以的。但是獨(dú)立按鍵實(shí)驗(yàn)則必須要進(jìn)行消抖，否則num會(huì)變化的不穩(wěn)定)。
哦，還有一點(diǎn)，對(duì)于51單片機(jī)IO口來(lái)說(shuō)，復(fù)位之后IO默認(rèn)輸出的都是高電平。舉個(gè)P0的例子說(shuō)明問(wèn)題，P0在復(fù)位之后輸出的是FF。如果在程序中不進(jìn)行主動(dòng)賦值(即P0不出現(xiàn)在=的左邊)，那么P0口將一直保持高電平。即使在過(guò)程中被某些電路拉成低電平，之后P0也會(huì)被自動(dòng)拉回高電平。這就解釋了獨(dú)立按鍵實(shí)驗(yàn)中，后沿消抖用的是while(keyboard1 != 0xFF) ; 對(duì)于具體的原因，我也不是很清楚，大概和IO口內(nèi)部的邏輯電路有關(guān)。當(dāng)然，如果在程序中把對(duì)應(yīng)端口進(jìn)行人為的賦值了，那么那將保持賦值后的電平了。
*/
#include
#define keyboard P0
#define digitaltube P2
#define keyboard1 P1
#define uchar unsigned char
//共陽(yáng)極段碼(a在低位，dp在高位)
uchar code _data1[16] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,
0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E
};
//延時(shí)函數(shù)
void delay_ms(unsigned int n)
{
unsigned int i=0,j=0;
for(i=0;i
for(j=0;j<123;j++);
}
//一位數(shù)碼管顯示數(shù)字
void DisplayNum(char num)
{
digitaltube = _data1[num];
}
//消除抖動(dòng)，判斷按鍵是否按下
int Debounce()
{
uchar temp = keyboard1;
int res = -1; //初始化
delay_ms(10); //延時(shí)10ms
if(temp == keyboard1)
res = 0;
return res; //返回結(jié)果
}
//獨(dú)立按鍵實(shí)驗(yàn)：通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)字加1減1，然后用數(shù)碼管顯示
void IndButton()
{
char num = 0;
while(1)
{
if(Debounce() >= 0) //通過(guò)軟件消抖判斷是否按下按鍵
{
switch(keyboard1)
{
case 0xFE: //+1按鍵
++num;
if(10 == num)
num = 0;
break;
case 0xEF: //-1按鍵
--num;
if(-1 == num)
num = 9;
break;
}
while(keyboard1 != 0xFF) ; //等待按鍵釋放
}
DisplayNum(num); //數(shù)碼管顯示數(shù)字
}
}
//矩陣鍵盤掃描
int KeyScan()
{
uchar i = 0,temp = 0,temp1 = 0;
uchar res = 0; //返回最終的結(jié)果
for(i = 0;i < 4;++i)
{
//選定行,即對(duì)應(yīng)行輸出低電平
if(0 == i)
temp = 0x80;
//temp = 0x40;
else
temp = temp>>1;
temp1 = (~temp)&0x0F; //保留低四位，用作判斷列
keyboard = ~temp; //選中第i行
if(temp1 !=(keyboard & 0x0F)) //判斷是否按下按鍵，比較判斷列
{
delay_ms(10); //消除前沿抖動(dòng)
if(temp1 != keyboard & 0x0F)
{
//判斷是哪一列
switch(keyboard & 0x0F)
{
case 0x07:
res = i*4+0; //計(jì)算返回結(jié)果，i行0列
while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)
{
temp1 = keyboard & 0x0F;
}
break;
case 0x0B:
res = i*4+1;
while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)
{
temp1 = keyboard & 0x0F;
}
break;
case 0x0D:
res = i*4+2;
while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)
{
temp1 = keyboard & 0x0F;
}
break;
case 0x0E:
res = i*4+3;
while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖動(dòng)
{
temp1 = keyboard & 0x0F;
}
break;
}
return res;
}
}
}
return res;
}
//矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn):4*4的矩陣，數(shù)碼管顯示所按的按鍵鍵值
void MatrixButton()
{
uchar res = 0;
while(1)
{
res = KeyScan();
DisplayNum(res);
}
}
int main()
{
// IndButton();
// MatrixButton();
while(1)
{
P0 = keyboard1;
}
return 0;
}
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