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
1 W: l  [/ b" Y8 k7 z' f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>
0 g. @/ N, v7 ~9 O( a' D* G$ \

4 o; q* S% I" f            图1

. m% `' {( ^0 u+ [  @            图2 0 q$ n/ Q$ k( ~2 n# h

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。
键盘与单片机的连接
4 B3 O: x, C/ Z; ~8 L( R, y( c

<键盘连接> 0 K# }( r- Z" b8 E$ Z            图3

2 a6 C4 J% b1 t" u+ l            <单片机与键盘接口图>             图4   R! N8 k& E  }! l) D0 f- Q4 p

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）
5 p% y. ^. R( X; _$ XP3.3：停止，按此键则停止流动，所有灯为暗
  y6 m2 a0 g$ [; v$ WP3.4：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
5 m. |6 \/ y. \6 s! F3 |UpDown EQU 00H ;上下行标志
: o8 K' {' R( c' U, ]3 bStartEnd EQU 01H ;起动及停止标志
LAMPCODE EQU 21H ;存放流动的数据代码
) {8 a$ x6 s, H3 Q9 DORG 0000H
AJMP MAIN
* D! y2 E+ u6 {6 C4 ]! t: VORG 30H
  g; B4 y- J8 g5 w+ Q* AMAIN:
3 a. f4 [( j8 p: n5 P) X6 BMOV SP,#5FH
MOV P1,#0FFH
CLR UpDown ;启动时处于向上的状态
1 |3 l; E: [$ W7 Q3 z9 JCLR StartEnd ;启动时处于停止状态
, i  @% T( g* Y$ e/ S& N" QMOV LAMPCODE,#0FEH ;单灯流动的代码
9 d+ Y4 y( v* pLOOP:
# Z7 P1 P' @/ \' F4 c, ?; n, AACALL KEY ;调用键盘程序
3 _* B2 P& I5 l0 mJNB F0,LNEXT ;如果无键按下，则继续
6 l1 g/ L. ]+ Q; v( U1 u* UACALL KEYPROC ;不然调用键盘处理程序
LNEXT:
ACALL LAMP ;调用灯显示程序
6 O) w. X2 o# `) n: BAJMP LOOP ;反复循环，主程序到此结束
! u6 G: p5 k8 E' j7 S; w( h: xDELAY:
  d- q" {& T! b' U/ k' NMOV R7,#100
D1: MOV R6,#100
DJNZ R6,$
* s; C" i2 g1 [; g- N+ f, eDJNZ R7,D1
RET
$ s; b- c, [! |# p7 O0 K& D;----------------------------------------延时程序，键盘处理中调用
. b& _, U. f/ {* lKEYPROC:
MOV A,B ;从B寄存器中获取键值
5 }$ }6 D% p2 l4 U+ I2 Y0 S2 ]# I6 wJB 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
JB ACC.4,KeyUp
JB ACC.5,KeyDown
AJMP KEY_RET
: D) U. J( m) C, j' `8 ]KeyStart:
0 ?" V+ P1 b+ L" X1 z- ^: a5 |SETB StartEnd ;第一个键按下后的处理
3 f6 n* ^3 T6 C" E$ d: ?' J* mAJMP KEY_RET
* Q7 Y4 a8 j" U$ m6 t9 m/ PKeyOver:
1 h! Z5 @1 J$ y* p6 g7 H7 cCLR StartEnd ;第二个键按下后的处理
AJMP KEY_RET
KeyUp: SETB UpDown ;第三个键按下后的处理
2 A. s; J* R7 B9 B3 qAJMP KEY_RET
% X4 {- c$ |- {7 a, t- }. HKeyDown:
4 e6 j. }: D: g" J7 wCLR UpDown ;第四个键按下后的处理
KEY_RET:RET
% X# q7 U6 A5 D' i' }KEY:
CLR F0 ;清F0，表示无键按下。
ORL P3,#00111100B ;将P3口的接有键的四位置1
MOV A,P3 ;取P3的值
$ s0 w- S  O5 M, `. m, BORL A,#11000011B ;将其余4位置1
: q% R6 U3 P+ F. d7 W2 GCPL 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
ORL P3,#00111100B
MOV A,P3
ORL A,#11000011B
CPL A
# R9 L, @1 V% A2 c( X2 XJZ K_RET
MOV B,A ;确实有键按下，将键值存入B中
: t6 n! i" k$ jSETB F0 ;设置有键按下的标志
1 C0 A$ r! _; }" xK_RET:
/ B7 q6 Y0 \2 V$ J3 X: A6 PORL P3,#00111100B ;此处循环等待键的释放
; H) ?6 d% A+ oMOV A,P3
ORL 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:
RET
D500MS: ;流水灯的延迟时间
9 c% u( r6 I8 h3 d5 L" V. lPUSH PSW
- S) t( O0 E" _5 o2 dSETB RS0
& c! o* ^, _/ x) JMOV R7,#200
' ]& Y$ c" _( n8 c% Q( l. kD51: MOV R6,#250
9 e5 _4 R! G/ @4 }' w3 T+ hD52: NOP
0 m7 p* }5 i# oNOP
NOP
  o5 I- H. K( t1 z' ~( lNOP
4 ]) ?* W( a# H+ ZDJNZ R6,D52
4 t0 m4 k  |8 x+ `DJNZ R7,D51
2 j( r; T, L) U8 i/ d; O; q( w  u1 HPOP PSW
RET
: r9 j8 _' h0 ?/ H8 t: ZLAMP:
5 m" p: F" [/ Q/ @+ xJB StartEnd,LampStart ;如果StartEnd=1，则启动
MOV P1,#0FFH
' p2 o, _  a) O$ w. \& `: @AJMP LAMPRET ;不然关闭所有显示，返回
' h, `2 c0 m. M* e+ @. oLampStart:
JB UpDown,LAMPUP ;如果UpDown=1，则向上流动
MOV A,LAMPCODE
RL A ;实际就是左移位而已
MOV LAMPCODE,A
3 |0 F: m' o4 W; T% S+ r5 UMOV P1,A
LCALL D500MS
4 J0 n; s6 \1 h- T% A2 {AJMP LAMPRET
! L1 L* ~% r& q( X/ m) y7 zLAMPUP:
9 ?  y! V+ x5 N3 s! O: PMOV A,LAMPCODE
RR A ;向下流动实际就是右移
9 x$ D  o& k- S) X( Q3 y5 l$ WMOV LAMPCODE,A
MOV P1,A
9 R0 t7 g* v+ |0 D- o+ _" D/ eLCALL D500MS
LAMPRET:
9 M0 y" y* L& e, s# JRET
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。
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

dragongfly

谢谢楼主，很不错的东西

STGing

谢谢，看到了很不错