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
$ |7 [6 s" n& G- |" K<键盘结构图>

( `/ P, t; ]2 f( e6 ?  V            图1 ( A1 K) {' W# _. Z

) A9 f6 |- C! ^' n7 ~1 U- N3 Y            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。
2 t+ [1 @' P3 s5 q5 X% s/ G( p1 q0 H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。
+ u4 z2 P: _' L  W2 ~键盘与单片机的连接

<键盘连接>             图3

: |" T  @- s& Q            <单片机与键盘接口图>             图4 5 C$ o0 k" ~# K. k( L6 m

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
. v) F  l8 ]1 W* tP3.4：上，按此键则灯由上向下流动
P3.5：下，按此键则灯由下向上流动
) i8 V5 r" _5 h4 lUpDown EQU 00H ;上下行标志
( R$ s* _! ~( h3 H+ d' W6 QStartEnd EQU 01H ;起动及停止标志
5 O$ n! P7 O  Z  O7 a2 ~LAMPCODE EQU 21H ;存放流动的数据代码
' }* ]3 E0 O2 i- t1 f5 eORG 0000H
6 I  x- h; c: i+ \AJMP MAIN
2 W  }* w6 x6 u0 @6 y' l" aORG 30H
MAIN:
MOV SP,#5FH
MOV P1,#0FFH
7 t2 p, n' X* Z3 A! GCLR UpDown ;启动时处于向上的状态
CLR StartEnd ;启动时处于停止状态
( I/ _3 L0 x1 t4 w  r; n" NMOV LAMPCODE,#0FEH ;单灯流动的代码
1 d4 n7 Y" Q* b" L3 R1 i6 HLOOP:
ACALL KEY ;调用键盘程序
JNB F0,LNEXT ;如果无键按下，则继续
3 C4 b: E0 P  |" AACALL KEYPROC ;不然调用键盘处理程序
LNEXT:
  }+ K, B8 X2 n% _1 \ACALL LAMP ;调用灯显示程序
4 ?" ]! a. w+ H5 ?: `1 bAJMP LOOP ;反复循环，主程序到此结束
DELAY:
! I" c/ V$ r4 [/ A& X+ `MOV R7,#100
7 v9 ]* }  [: w3 _2 v$ \4 ?D1: MOV R6,#100
DJNZ R6,$
3 e- W" w. C3 F4 J& t2 {; I8 q+ ODJNZ R7,D1
# M9 |. Z0 ?, H' h% PRET
;----------------------------------------延时程序，键盘处理中调用
% K, S9 g! x4 U) nKEYPROC:
MOV A,B ;从B寄存器中获取键值
! }3 |$ h7 ~' A+ G! U, VJB 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）
JB ACC.3,KeyOver
* `( L! P! a' [* B* ]) s0 Q8 iJB ACC.4,KeyUp
6 d+ d, q3 k: z% f( \. M; ], OJB ACC.5,KeyDown
AJMP KEY_RET
KeyStart:
SETB StartEnd ;第一个键按下后的处理
AJMP KEY_RET
KeyOver:
* @1 p- S+ f8 K: `CLR StartEnd ;第二个键按下后的处理
$ s! w9 E+ Y: \$ ~; IAJMP KEY_RET
KeyUp: 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
KEY_RET:RET
) E, o3 n$ ~" \' [KEY:
$ G- |" [& Z, Z9 x) D$ 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
! v- v) w; L! g' r& D9 I0 ?MOV A,P3 ;取P3的值
' U& E% v$ c7 |' S. k, R/ VORL A,#11000011B ;将其余4位置1
CPL A ;取反
; H+ P+ p# a: G3 R6 P8 {2 D2 _JZ K_RET ;如果为0则一定无键按下
ACALL DELAY ;不然延时去键抖
ORL P3,#00111100B
' ?8 g/ Z! S) O5 R( rMOV A,P3
1 L+ c" {* V: mORL A,#11000011B
1 @& Q; \6 h2 y% @) g8 ~CPL 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
. ]% A8 p* x3 {, z, v& MK_RET:
! X- M7 o; T- E- iORL P3,#00111100B ;此处循环等待键的释放
8 Z& x! r" _  q1 I/ M- n9 f* VMOV A,P3
# ?  F# D4 o7 c4 I2 nORL A,#11000011B
CPL A
JZ 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
K_RET1:
$ ~/ u  L4 @9 [2 g: _# E. zRET
D500MS: ;流水灯的延迟时间
3 T' h  `# [8 ?6 Z9 R0 m9 t  z* ~* tPUSH PSW
SETB RS0
/ A+ c) \; s( m, jMOV R7,#200
8 G$ p5 Y) S8 a' E5 U# L/ J1 dD51: MOV R6,#250
D52: NOP
" {) ]! e' N; [1 }* qNOP
2 ?7 V+ z0 F2 p5 q# }) P: m. {NOP
NOP
5 z# N  D) n5 v" VDJNZ R6,D52
1 w% ]- `" v# v$ T* J  dDJNZ R7,D51
  z3 b5 t" |9 QPOP PSW
* U& B4 I- F8 jRET
2 i7 P. I8 n; ?" F# R& F% KLAMP:
JB StartEnd,LampStart ;如果StartEnd=1，则启动
" `& r6 b! O+ c4 sMOV P1,#0FFH
AJMP LAMPRET ;不然关闭所有显示，返回
! a1 T9 Z$ B; o+ `  d- d- t! u/ @' |LampStart:
JB UpDown,LAMPUP ;如果UpDown=1，则向上流动
* x$ O! g6 ~9 `4 ^MOV A,LAMPCODE
) _# p3 _( y  }) S$ L3 qRL A ;实际就是左移位而已
MOV LAMPCODE,A
MOV P1,A
5 q5 h& k( H) x1 y( `LCALL D500MS
% }1 i6 W+ [  D& HAJMP LAMPRET
; q" l. R8 k7 G# l. A. t- CLAMPUP:
' r7 c$ M4 b5 kMOV A,LAMPCODE
RR A ;向下流动实际就是右移
MOV LAMPCODE,A
MOV P1,A
# G& A2 o! C7 M# @LCALL D500MS
4 ?& L7 p) h2 S4 z  R% J9 vLAMPRET:
2 J5 H' \! s* y1 a  `  ?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。
! [. x4 j9 v: Q3 l7 j* {+ p2、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
% ]( |# v0 ]; U

dragongfly

谢谢楼主，很不错的东西

STGing

谢谢，看到了很不错