标题: 单片机讲义11:输入检测,机械式按键 [打印本页]
作者: heiba    时间: 2017-11-19 02:37
标题: 单片机讲义11:输入检测,机械式按键
第 11讲 输入检测－>机械式按键

知识点：
1、 机械式按键结构特点
2、 51 单片机 IO 端口配置成输入
3、 按键常见电路接法
4、 单片机识别按键的一般思路
5、 识别行列式按键的一种方法
6、 单片机程序设计思想：宏观上并行，微观上串行

一、 机械式按键结构特点：
这里所讲的机械式按键又称轻触开关或微动开关。它的一个主要特点就是按下接通，松开断

开。电路图形符号，文字符号常用 K 或 SW 表示。以下简称按键。

二、51 单片机 IO 端口配置成输入：
51 单片机 IO 端口作为通用输入口时，应先向对应的端口寄存器写 1，比如，把 P2.1 配置成 输入，应先 P2.1 = 1;但作为通用输出口时却是无条件的。所以，也把 51 单片机 I/O 口称 为准双向 IO 口。这个操作在行列式按键扫描时，得以体现。由于 51 单片机在上电复位时， 端口寄存器 P0-P3 默认值就是 0XFF,所以，我们在做独立按键时，没有把检测按键的 P1^0
口事先写 1。这一点同学们要注意。

三、 按键常见电路接法：
常见接法有两种：分压式接法和高低电平式接法。
              分压式接法电路如下所示：


  这种是分压式接法，其中 ADIN 接的是单片机某一个 AD 口，通过检测不 同的分压值来识别是哪个按键被按下。这种接法的特点是占用单片机 IO 端口极少，只需一个 AD 口即可。但对分压电阻的精度要求高一些。 高低电平式接法是最常见的，也是单片机通用 IO 端口就可以识别的。一

般分为两种：独立式接法和行列式接法。


              独立式接法就是每一个按键对应一个单片机 IO 端口，这种接法单片 机识别起来特别简单，只需检测相应 IO 的高低电平即可。如下图所示：



所有的按键一端接单片机 IO 端口，另外一端全部连在一起接地 GND。我 们只需要检测哪个端口为低电平，即可判断哪个按键被按下了。 行列式高低电平接法，是利用单片机的 IO 口组成行与列，在行与列的每 一个交点处连接按键。故也称为矩阵式按键。电路结构如下所示：



这种按键的识别方法，我们会在第 5 个知识点上详细讲解。

四、 单片机识别按键的一般思路：
一般情况下，单片机识别按键的目的是识别当前按键的状态，意 思就是说，一要识别是哪个键动作了（键码），还要识别当前按键是何状态，也称为有效方式，当然了这里的状态大多是与时间有关 的，并执行相应的动作。比如，开发板上独立式按键实验，当按键 按下并抬起时，LED 被点亮。这是最简单的识别。因为是一支按键， 所以不用识别是哪个键被按下，只需识别按键的状态。一般的按键 状态有以下几种：按下，抬起，长按，组合，长按多长时间等等。

一个完整的按键动作必须包含下面四个阶段：
按键按下->按下消抖->按键抬起->抬起消抖


在单片机与按键接口程序中，往往先进行按下消抖，而对按键状态的 判断就是指按键处理了。这里的按键处理不是执行相应的动作，而是 区分按键此刻处于何种状态，并改变相应状态变量的值，以便程序其 它地方通过检测相应的按键状态变量去执行相应的动作。比如，我们 可以把按下并抬起的短按点亮 LED，改成长按一段时间点亮 LED。总 的来讲，单片机识别按键就分为三个阶段：按键消抖---按键处理--- 按键执行。这个思路适用于所有形式的按键。至于为什么要消抖？是 因为我们在操作按键时，不可能立即按下或抬起，机械式按键接触面 不是立刻就接触或断开的，而单片机的检测速度特别快，这样往往会 发生误判，因此，我们要等待电平稳定了，再去处理按键。消抖的方 式很简单，就是利用延时，等待一个稳定电平的到来。

五、 识别行列式按键的一种方法
H:表示行；L：表示列；


L0 P13
L1 P12
L2 P11
L3 P10

H0  P17
0
1
2
3

H1  P16
4
5
6
7

H2  P15
8
9
10
11

H3  P14
12
13
14
15







我们先测试列，测试列时，把行控 IO 设置为 0，列空 IO 设置为 1
即：P1 = 0X0F;此时若有按键被按下，我们可以得到 4 组编码：
0X07，0X0B，0X0D，0X0E；每一组又对应列的四个按键。 然后我们再测试行：P1 = 0XF0;又可以得出四个按键编码，这样就可以判断是哪个键被按下了。这里依然是抬起有效。

六、 单片机程序设计思想之一
动态扫描




这是以前给小学生培训单片机做的一套讲义，尽可能的做到了通俗易懂，现分享给大家，绝对的纯原创资料.
全部资料下载地址（共15章,pdf格式）：http://www.51hei.com/bbs/dpj-98524-1.html



作者: djz_1688    时间: 2018-10-22 13:50
谢谢分享，学习了
作者: QBB11205    时间: 2018-11-5 12:44
感谢分享！！！
作者: 花好月圆ljg    时间: 2018-12-25 14:08
谢谢楼主的分享，好东西
作者: 今日-今时    时间: 2020-8-10 15:05
谢谢楼主的资料，一直不懂的东西从此就解开了。



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