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
) b. E; y5 H  [7 u# H3 X* v<键盘结构图>
) t* L& ]5 |' I: O' ?

8 D4 \: l5 g3 _4 P1 Y$ @4 e& k! b8 N- Z            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。
) ^. F$ w; Z- v8 ~  @" t5 S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。
) f) e# [) \4 ^0 l) _9 S键盘与单片机的连接

+ B  q% E/ z5 d( D# f# Z% t            <键盘连接>             图3

<单片机与键盘接口图> $ V4 ?) J2 ^% _! j- g; R            图4 7 s: x) y* B7 ?3 f4 L9 T. V

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：
P3.2：开始，按此键则灯开始流动（由上而下）
P3.3：停止，按此键则停止流动，所有灯为暗
5 S! v# j/ {' \8 Y7 fP3.4：上，按此键则灯由上向下流动
0 ]$ r* L, E4 u' y" OP3.5：下，按此键则灯由下向上流动
UpDown EQU 00H ;上下行标志
4 d7 f8 g4 ?7 Q4 |9 H$ s# E2 @StartEnd EQU 01H ;起动及停止标志
- V& }1 G; G- p7 kLAMPCODE EQU 21H ;存放流动的数据代码
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 30H
% B, E* ^4 F% T! i7 @' ?" eMAIN:
9 k% U9 z& g# J9 z& z8 G7 YMOV SP,#5FH
MOV P1,#0FFH
CLR UpDown ;启动时处于向上的状态
$ b1 g" O8 P# r% s9 {9 L* V2 kCLR StartEnd ;启动时处于停止状态
: i; k6 M: E9 RMOV LAMPCODE,#0FEH ;单灯流动的代码
LOOP:
  I* [9 ?6 i# g9 GACALL KEY ;调用键盘程序
JNB F0,LNEXT ;如果无键按下，则继续
( O$ ~; n4 A/ v. ~6 I0 O1 Y  oACALL KEYPROC ;不然调用键盘处理程序
8 u% B9 ^; J6 Q+ F6 u' ?LNEXT:
ACALL LAMP ;调用灯显示程序
% S' A1 l5 I$ s- s2 _5 i$ wAJMP LOOP ;反复循环，主程序到此结束
DELAY:
+ s- ~# s  |5 z, H5 WMOV R7,#100
, L4 {6 T4 S! F  x3 c1 y6 N  `1 [D1: MOV R6,#100
8 d6 P) R: @3 @  B; TDJNZ R6,$
DJNZ R7,D1
# `  |4 B( `# L! I( r) gRET
;----------------------------------------延时程序，键盘处理中调用
% o1 u( [4 Y& }$ P  d  M) H1 s9 w- mKEYPROC:
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）
* w% Z" H4 y9 C- R9 q% X" J% Q5 zJB ACC.3,KeyOver
8 V. v9 z# G/ N9 \3 J4 n; Z' ?JB ACC.4,KeyUp
JB ACC.5,KeyDown
AJMP KEY_RET
KeyStart:
" b, r$ a3 h+ z  zSETB StartEnd ;第一个键按下后的处理
2 e5 S  @5 P& ?3 ^$ r( x$ H! KAJMP KEY_RET
7 N% e" r4 E* [& C& eKeyOver:
CLR StartEnd ;第二个键按下后的处理
AJMP KEY_RET
$ Z7 N# _' p' S- U" }0 G+ r% l5 TKeyUp: SETB UpDown ;第三个键按下后的处理
AJMP KEY_RET
+ J1 {1 d7 n# z+ u# G  m4 {KeyDown:
8 d6 J. E$ n0 q! S( R. Q3 E1 aCLR UpDown ;第四个键按下后的处理
KEY_RET:RET
) m1 O; G: R1 u( P' q) _KEY:
: \6 d* H' ~5 P1 E+ _: T. ]0 s3 YCLR F0 ;清F0，表示无键按下。
ORL P3,#00111100B ;将P3口的接有键的四位置1
/ A2 y* [, q5 E6 D0 ~MOV A,P3 ;取P3的值
) x8 M9 Y  _5 c  PORL A,#11000011B ;将其余4位置1
6 m. `5 |3 g  d, U4 ~4 q; q' ~* bCPL A ;取反
JZ K_RET ;如果为0则一定无键按下
) L  I/ {" O" [9 k0 O; M4 h! C) KACALL DELAY ;不然延时去键抖
8 o" Z2 }' l# P" K! W0 \; M: RORL P3,#00111100B
5 ^* \: `; A, Z, ^/ u9 j) c; DMOV A,P3
ORL A,#11000011B
: m$ w" n1 ^$ ^1 Y5 pCPL A
JZ K_RET
MOV B,A ;确实有键按下，将键值存入B中
SETB F0 ;设置有键按下的标志
) t% S; a6 V/ e7 S; c0 }; D  YK_RET:
ORL P3,#00111100B ;此处循环等待键的释放
( Y  Y: N# N0 f7 s- DMOV A,P3
, }( I- y5 a, J5 F6 JORL A,#11000011B
CPL A
# H! O  L& {6 L+ QJZ 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
AJMP K_RET
' t1 S: `) M3 gK_RET1:
RET
: A4 O0 Y$ o+ B" VD500MS: ;流水灯的延迟时间
PUSH PSW
SETB RS0
. [: p$ ^. F9 ?* SMOV R7,#200
% s7 P6 C. a; LD51: MOV R6,#250
D52: NOP
NOP
NOP
4 t/ J+ Y% g  N& PNOP
DJNZ R6,D52
* K" W( N4 ~- _! A, ]4 nDJNZ R7,D51
POP PSW
3 P1 U* J) M6 F& xRET
1 I/ |& K! v+ I, G! wLAMP:
JB StartEnd,LampStart ;如果StartEnd=1，则启动
' A6 }3 t7 W4 M/ B% s1 gMOV P1,#0FFH
AJMP LAMPRET ;不然关闭所有显示，返回
, v6 q/ Y6 u6 r6 V- OLampStart:
6 b3 `6 y. o9 d8 ?: e+ D+ fJB UpDown,LAMPUP ;如果UpDown=1，则向上流动
) r( v( b  V3 JMOV A,LAMPCODE
RL A ;实际就是左移位而已
MOV LAMPCODE,A
MOV P1,A
$ ?9 S) P% g/ G  y$ j2 ~3 i7 W. T0 XLCALL D500MS
AJMP LAMPRET
LAMPUP:
1 w" I; |) Z1 zMOV A,LAMPCODE
+ s! ]0 K- P. G" z# xRR A ;向下流动实际就是右移
3 N& B1 ?/ X) ~8 Z; pMOV LAMPCODE,A
MOV P1,A
; B. C6 A( `4 O$ V" J7 S" @LCALL D500MS
LAMPRET:
RET
4 A; H# ~! I4 x( v1 c. p8 ?3 _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。
5 G4 Q9 K5 C+ e( M  _2、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
. @5 X3 K4 S5 n7 y, C

dragongfly

谢谢楼主，很不错的东西

STGing

谢谢，看到了很不错