鍵盤接口技術

鍵盤接口技術獨立式鍵盤矩陣式鍵盤訓練項目鍵盤由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個按鍵實際上是一個開關元件。在單片機外圍電路中，通常用到的按鍵是機械觸點式彈性開關，其主要功能是把機械上的通斷轉換為電氣上的邏輯關系(1和0)，當開關閉合（0）時，線路導通，開關斷開（1）時，線路斷開。常見的鍵盤種類有獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。一、獨立式鍵盤1、獨立式鍵盤結構鍵盤實際上是一組按鍵開關的集合，平時按鍵開關總是處于斷開狀態(tài)，當按下鍵時它才閉合。每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每個按鍵工作不會影響其他I/O口線的狀態(tài)。多用于所需鍵盤不多的場合。2、獨立式鍵盤接口結構簡單，每個按鍵接單片機的一條I/O線，通過對輸入線的查詢，可以識別每個按鍵的狀態(tài)。3、按鍵觸點的機械抖動機械式按鍵在按下或釋放時，由于機械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時間的觸點機械抖動，然后其觸點才穩(wěn)定下來。抖動時間的長短與開關的機械特性有關，一般為5—10ms。4、消抖方法為了克服按鍵觸點機械抖動所致的檢測誤判，必須采取去抖動措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。在鍵數較少時，可采用硬件消抖；而當鍵數較多時，采用軟件消抖。①硬件消抖②軟件消抖軟件上采取的措施是在檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一個10—20ms左右(具體時間應視所使用的按鍵進行調整)的延時程序，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認該鍵處于閉合狀態(tài)；同理，在檢測到該鍵釋放后，也應采用相同的步驟進行確認，從而消除抖動的影響。二、矩陣式鍵盤1、矩陣式鍵盤結構2、鍵盤掃描方式（1）掃描法

掃描法是在判定有鍵按下后逐列（或逐行）置低電平，同時讀入行（或列）的狀態(tài)，如果行（或列）的狀態(tài)出現非全1狀態(tài)，這時0狀態(tài)的行、列交點的鍵就是所按下的鍵。

掃描法需要逐列掃描查詢，當被按下的鍵處于最后一列時，則需要經過多次掃描才能獲得此鍵所處的行列值

（a）將行線編程為輸入線，列線為輸出線，并使輸出線輸出為全零，行線變?yōu)榈碗娖降臑榘存I所在行。（b）將列線編程為輸入線，行線為輸出線，并使輸出線輸出為全零，列線變?yōu)榈碗娖降臑榘存I所在列。（a）線反轉法第一步（b）線反轉法第二步

（2）反轉法三、訓練項目1、簡易數字調節(jié)器（1）訓練目的①了解獨立式鍵盤的結構與工作原理。②掌握按鍵的檢測與軟件消抖方法。③學會通過獨立式按鍵操作設置參數的編程方法。（3）任務引導（2）訓練任務本項目要完成的任務是設計一個簡易數字調節(jié)器。用兩位數碼管顯示數值，變化范圍00—59。開始時顯示00，每按下key1鍵一次，數值加1；每按下key2鍵一次，數值減1；每按下key3鍵一次，數值歸零；按下key4鍵一次，利用定時器功能使數值開始自動每秒加1，再次按下key4鍵，數值停止自動加1，保持原來的數。Key1—key4鍵均采用獨立式按鍵。由獨立式鍵盤工作原理知，要通過四個按鍵實現不同的數字顯示，只需要依次檢測key1—key4鍵是否有鍵按下，若有，延時10—20ms消抖后再判斷是否有鍵按下，若確認有，再轉去執(zhí)行相應的按鍵動作即可。（4）任務實施①硬件電路設計②軟件設計#include<reg52.h>//52系列單片機頭文件#include<stdio.h>//標準I/O庫函數頭文件#defineucharunsignedchar //宏定義#defineuintunsignedintucharcodeBitTab[]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE};//8字節(jié)位選碼ucharcodetable[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0xFF};//共陽極0～F字段碼sbitkey1=P3^2;//定義按鍵sbitkey2=P3^3;sbitkey3=P3^4;sbitkey4=P3^5;ucharnumt0,num;voiddelayms(uintxms)//xms延時函數{ uinti,j; for(i=xms;i>0;i--) for(j=110;j>0;j--);} voiddisplay(ucharnumdis) //顯示子函數{ ucharshi,ge; //將要顯示的2位數分離成十位、個位 shi=numdis/10;//十位數 ge=numdis%10;//個位數 P0=table[shi]; //送十位數段選碼 P2=0x02; //送位選 delayms(5); //延時 P2=0x00;//消隱 P0=table[ge]; //送個位數段選碼 P2=0x01;//送位選 delayms(5);//延時 P2=0x00;//消隱}voidT0_init()//定時器T0初始化函數{ TMOD=0x01; //設置定時器T0為工作方式1(00000001) TH0=(65536-50000)/256; //裝初值50ms中斷一次 TL0=(65536-50000)%256; EA=1; //開總中斷 ET0=1; //開定時器0中斷 }voidkeyscan()//鍵盤掃描子函數{ if(key1==0) { delayms(10);//消抖 if(key1==0) { num++;//數值加1 if(num==60)//當到60時重新歸0 num=0; while(!key1); //等待按鍵釋放 } } if(key2==0) { delayms(10);//消抖 if(key2==0) { if(num==0) //當到0時重新歸60 num=60; num--; //數值減1

while(!key2); } } if(key3==0) { delayms(10);//消抖 if(key3==0) { num=0;//數值歸0 while(!key3); } } if(key4==0) { delayms(10);//消抖 if(key4==0) { while(!key4);//等待按鍵釋放 TR0=~TR0; //啟動或停止定時器T0 } }}voidmain(){ T0_init(); while(1) { keyscan(); display(num); }}voidT0_time()interrupt1//T0中斷服務函數{ TH0=(65536-50000)/256; //重裝初值 TL0=(65536-50000)%256; numt0++; if(numt0==20) //如果中斷次數到20次，說明1s時間到 { numt0=0; //numt0清0，