單片機(jī)仿真與制作（基于Proteus ISIS）課件 任務(wù)7.按鍵控制LED燈亮和滅

目錄【任務(wù)要求】【學(xué)習(xí)目標(biāo)】【知識(shí)鏈接】1.按鍵的分類2.按鍵的輸入原理3.獨(dú)立式按鍵輸入電路設(shè)計(jì)4.按鍵抖動(dòng)與去抖【任務(wù)實(shí)施】【任務(wù)小結(jié)】【復(fù)習(xí)思考】

任務(wù)要求制作一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路板用一個(gè)按鍵控制一個(gè)LED亮和滅學(xué)習(xí)目標(biāo)了解單片機(jī)的輸入設(shè)備；熟悉按鍵輸入電路的設(shè)計(jì)方法；熟悉單片機(jī)處理按鍵的編程方法。知識(shí)鏈接-1.按鍵的分類按鍵按照功能可分為兩類，一類是非自鎖按鈕，另一類是自鎖開關(guān)

1）非自鎖按鈕8mm非自鎖按鈕的符號(hào)、外觀與尺寸知識(shí)鏈接-1.按鍵的分類

2）自鎖開關(guān)常用自鎖開關(guān)實(shí)物圖知識(shí)鏈接-1.按鍵的分類

2）自鎖開關(guān)8P撥碼開關(guān)的符號(hào)、三視圖與尺寸圖知識(shí)鏈接-1.按鍵的分類

2）自鎖開關(guān)數(shù)字型撥碼開關(guān)的輸出狀態(tài)知識(shí)鏈接-1.按鍵的分類

數(shù)字型撥碼開關(guān)的輸出狀態(tài)輸出數(shù)字

輸出端狀態(tài)8輸出端

4輸出端

2輸出端

1輸出端

0OFF

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OFF

OFF

1OFF

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OFF

ON

2OFF

OFF

ON

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3OFF

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OFF

5OFF

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6OFF

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ON

8ON

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9ON

OFF

OFF

ON

知識(shí)鏈接-2.按鍵輸入原理在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路及專一的復(fù)位功能外，其它按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)所設(shè)置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時(shí)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)完成該按鍵所設(shè)定的功能，鍵信息輸入是與軟件結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的過程。對(duì)于一組鍵或一個(gè)鍵盤，總有一個(gè)接口電路與CPU相連。CPU可以采用查詢或中斷方式了解有無將鍵輸入并檢查是哪一個(gè)鍵按下，將該鍵號(hào)送入累加器ACC，然后通過跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完后再返回主程序。

知識(shí)鏈接-3.獨(dú)立式按鍵輸入電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)知識(shí)鏈接-3.獨(dú)立式按鍵輸入電路設(shè)計(jì)

按鍵輸入電路設(shè)計(jì)的兩種方式知識(shí)鏈接-3.獨(dú)立式按鍵輸入電路設(shè)計(jì)

數(shù)字型撥碼開關(guān)的輸入電路知識(shí)鏈接-4.按鍵抖動(dòng)與去抖1）抖動(dòng)問題機(jī)械式按鍵在按下或松開時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來。抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5

20ms。若在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測(cè)按鍵的通斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)。即：按鍵一次，卻因抖動(dòng)問題會(huì)被處理器錯(cuò)誤地認(rèn)為是多次按鍵操作。

按鍵抖動(dòng)知識(shí)鏈接-4.按鍵抖動(dòng)與去抖2）去抖動(dòng)方法為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè)誤判，必須采取去抖動(dòng)措施。這一點(diǎn)可從硬件、軟件兩方面予以考慮。

（1）硬件去抖動(dòng)電路知識(shí)鏈接-4.按鍵抖動(dòng)與去抖（1）硬件去抖動(dòng)電路

RC去抖動(dòng)電路對(duì)于要求不高的場(chǎng)合，可以在按鍵并聯(lián)一個(gè)電容的方法，如左圖所示是RC去抖動(dòng)電路。此法簡(jiǎn)單，只需要增加一個(gè)電容即可。通常，當(dāng)電阻R取10KΩ時(shí)，電容取值為3.3uF。知識(shí)鏈接-4.按鍵抖動(dòng)與去抖（2）軟件去抖動(dòng)

利用硬件來抑制抖動(dòng)的噪聲，不管怎樣一定會(huì)增加電路的復(fù)雜性與成本。而我們只要在軟件上下點(diǎn)功夫，避開產(chǎn)生抖動(dòng)的那5～20ms．即可達(dá)到去抖動(dòng)的效果。按鈕開關(guān)動(dòng)作與去抖動(dòng)函數(shù)的波形分析知識(shí)鏈接-4.按鍵抖動(dòng)與去抖

※※※注意：要編制一個(gè)完善的鍵盤控制程序應(yīng)具備以下功能：檢測(cè)有無按鍵按下，須消除按鍵機(jī)械觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響。有可靠的邏輯處理辦法。每次只處理一個(gè)按鍵，其間對(duì)任何按鍵的操作對(duì)系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，且無論一次按鍵時(shí)間有多長(zhǎng)，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。準(zhǔn)確輸出按鍵值（或鍵號(hào)），以滿足跳轉(zhuǎn)指令要求。任務(wù)實(shí)施1)準(zhǔn)備元器件序號(hào)種類標(biāo)號(hào)參數(shù)序號(hào)種類標(biāo)號(hào)參數(shù)1電阻R110k6電容C310uF2電阻R22207單片機(jī)U1STC89C523電阻R310k8發(fā)光二極管D1LED紅4電容C130pF9按鍵S1非自鎖5電容C230pF10晶振X111.0592M任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路仿真電路圖任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路配套實(shí)驗(yàn)板按鍵輸入部分的電路原理圖任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路電路制作實(shí)物照片-雙面板任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路電路制作實(shí)物照片-萬能板正面任務(wù)實(shí)施2)搭建硬件電路電路制作實(shí)物照片-萬能板背面任務(wù)實(shí)施3)程序設(shè)計(jì)按鍵控制LED燈亮和滅程序流程任務(wù)實(shí)施3)程序設(shè)計(jì)按鍵控制LED燈亮和滅主程序清單main() //主程式開始

{ LED=1; //關(guān)閉LED SB1=1; //設(shè)置P3.2為輸入口 while(1) //無窮循環(huán) { if(SB1==0) //若按下SB1 { delay20ms(); //調(diào)用延時(shí)20ms函數(shù)(按下時(shí)) LED=!LED; //切換LED為反相 while(SB1!=1); //若仍按住SB1，繼續(xù)等 delay20ms(); //調(diào)用延時(shí)20ms函數(shù)(放開時(shí)) } //if敘述結(jié)束 } //while循環(huán)結(jié)束} //主程序結(jié)束任務(wù)實(shí)施4)使用Proteus仿真任務(wù)實(shí)施5)使用配套實(shí)驗(yàn)板調(diào)試所編寫的程序?qū)ⅰ叭蝿?wù)7.hex”程序下載到單片機(jī)中，給實(shí)驗(yàn)板上電后，將看到與仿真中一樣的現(xiàn)象。任務(wù)7詳細(xì)的演示錄像見隨書光盤中的視頻文件“\演示錄像\任務(wù)7.按鍵控制LED燈亮和滅.RMVB”和“\演示錄像\任務(wù)7.按鍵控制LED燈亮和滅-雙面PCB板.RMVB”。任務(wù)小結(jié)通過單片機(jī)控制按鍵，讓讀者了解了單片機(jī)的輸入按鍵的設(shè)計(jì)方法，熟悉了單片機(jī)處理按鍵的編程的具體方法。復(fù)習(xí)思考若用一個(gè)按鍵控制P0口的7段數(shù)碼管，每按鍵一次，顯示加