单片机教程25单片机键盘接口程序设计

Terran

   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上的闭合键，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>
' p7 v/ }8 Q7 b% q

* ^# i& R/ j5 O3 e            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感觉不到的，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断的过程，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。
2 ~0 W) V2 K, {! W( n" s/ S键盘与单片机的连接

l1 x* h1 I! W. H" X/ U& z            <键盘连接> 0 v  k9 g5 c+ i$ }            图3

- Z7 Z: [8 B3 S            <单片机与键盘接口图>             图4 1 [7 K8 |# Y3 j

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所示是实验板上按钮的接法，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持续查询的办法，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：
: i# O" X7 J1 E6 |P3.2：开始，按此键则灯开始流动（由上而下）
- H9 _( E- e" k5 R3 PP3.3：停止，按此键则停止流动，所有灯为暗
1 a! ]7 q8 B1 tP3.4：上，按此键则灯由上向下流动
# r/ h$ v; @1 h# q" m0 C" g. e9 PP3.5：下，按此键则灯由下向上流动
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
) p. [% {5 r0 @  o5 h- jORG 0000H
AJMP MAIN
4 M! K, f" R5 i6 ?ORG 30H
2 X  m9 O. u( W4 V( K5 m+ jMAIN:
% K9 m; U) O, UMOV SP,#5FH
( C" E: p; [& G7 v# O. FMOV P1,#0FFH
8 G" h: z( s9 e% n" N% q2 CCLR UpDown ;启动时处于向上的状态
CLR StartEnd ;启动时处于停止状态
/ q' g' L5 m, b6 _( q0 t" WMOV LAMPCODE,#0FEH ;单灯流动的代码
8 k" `7 C; k* i6 ?LOOP:
$ R% G2 F; k8 q: y  [9 v- q) NACALL KEY ;调用键盘程序
JNB F0,LNEXT ;如果无键按下，则继续
* K2 i3 ^; F; qACALL KEYPROC ;不然调用键盘处理程序
5 _/ f3 |( c- Y: OLNEXT:
! I7 g" C$ L2 {% ^% }ACALL LAMP ;调用灯显示程序
0 G/ a$ J8 ~* d5 HAJMP LOOP ;反复循环，主程序到此结束
+ w# u' z6 [1 p+ C' g$ S3 ?, sDELAY:
& y' i2 a: z! w, [+ QMOV R7,#100
' n) |! c% B  ^8 T: ]. OD1: MOV R6,#100
3 S' X- n$ Z+ u* g6 T' i- c+ FDJNZ R6,$
DJNZ R7,D1
  N% z' I* ~/ J7 n, p2 @) MRET
: k- f9 D5 X! y& U( O% V;----------------------------------------延时程序，键盘处理中调用
' t* M6 A% ^$ Y: m( xKEYPROC:
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）
  Q4 c+ z* |( nJB ACC.3,KeyOver
JB ACC.4,KeyUp
, I; L/ Z/ q8 SJB ACC.5,KeyDown
& ^, [1 I1 v- ZAJMP KEY_RET
KeyStart:
SETB StartEnd ;第一个键按下后的处理
+ {; k- s# @: XAJMP KEY_RET
KeyOver:
) ^& Z: Z2 R" h/ uCLR StartEnd ;第二个键按下后的处理
5 _8 \  q* q" Z$ c% ~, aAJMP KEY_RET
* O0 z+ P  k( C1 nKeyUp: 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
) l+ j* E0 L8 z- iKEY_RET:RET
KEY:
  W" n+ d; G. LCLR F0 ;清F0，表示无键按下。
ORL P3,#00111100B ;将P3口的接有键的四位置1
6 X+ z8 \3 x' ]# c* q, wMOV 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
3 X8 c" Y3 w4 H9 KORL P3,#00111100B
MOV A,P3
ORL A,#11000011B
9 d' G) {( }" }$ v+ W/ fCPL A
JZ K_RET
8 m( w$ F2 B* h/ a  W% uMOV B,A ;确实有键按下，将键值存入B中
$ A! Z  a1 s# F- r  k2 {SETB F0 ;设置有键按下的标志
: s0 ~0 L2 d, }; a" _6 WK_RET:
ORL P3,#00111100B ;此处循环等待键的释放
* f2 n/ A5 k! ?, mMOV A,P3
  f6 ]5 c$ }; \; m2 ]7 n3 Y6 SORL A,#11000011B
CPL A
5 y- g' W/ \) w# |& ZJZ 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
5 s! x* n- X$ p: RAJMP K_RET
+ U0 M% f: ]7 y/ V1 Q  jK_RET1:
6 c, I- `" R/ `. }RET
+ ^- C; r( n9 |8 |/ `% Y  T4 cD500MS: ;流水灯的延迟时间
PUSH PSW
SETB RS0
MOV R7,#200
D51: MOV R6,#250
D52: NOP
4 p$ O" x6 K0 c8 ^0 QNOP
NOP
8 Z  e0 [+ R! pNOP
DJNZ R6,D52
) h1 q8 ]/ m$ w2 u5 SDJNZ R7,D51
8 z0 w0 E! ~# W% [1 R7 W4 ^POP PSW
: q5 Q5 q0 F. t" w* X  W! m: wRET
LAMP:
JB StartEnd,LampStart ;如果StartEnd=1，则启动
1 N" \7 B3 h( T  Q0 lMOV P1,#0FFH
$ @3 G6 ?2 e3 d! Q- ^; I2 WAJMP LAMPRET ;不然关闭所有显示，返回
LampStart:
) f: @, t- t7 h% HJB UpDown,LAMPUP ;如果UpDown=1，则向上流动
# u+ ?, g& [1 a' |' vMOV A,LAMPCODE
. Z7 ?7 U, c3 n% r8 a* f& CRL A ;实际就是左移位而已
! y* d1 a& I; n: KMOV LAMPCODE,A
9 V3 {# W; E3 Z9 x6 t  K* @MOV P1,A
5 G; c/ W8 N) X0 D" O! J" cLCALL D500MS
" {4 O! A- }# m5 A7 k4 }& p# _/ yAJMP LAMPRET
3 i1 n. {6 n, j. ALAMPUP:
! M; p. \7 h# }7 e) zMOV A,LAMPCODE
: [$ f5 y- P% l# u, Q* ^RR A ;向下流动实际就是右移
6 W8 @" h& b' u! y2 eMOV LAMPCODE,A
. Z( d& A% H9 F4 o* v6 p7 fMOV P1,A
% B- i7 Q& H7 y- b" h3 BLCALL 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，实际工作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。
3 q2 E6 S" Q) G4 k6 D2、采用中断方式：如图4所示。各个按钮都接到一个与非上，当有任何一个按钮按下时，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持续地循环查询，如果有键按下，单片机再去做对应的处理
, \! D# }  p' ~* A5 A# b

dragongfly

谢谢楼主，很不错的东西

STGing

谢谢，看到了很不错