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51单片机学习之5-独立按键和矩阵键盘

作者:佚名   来源:本站原创   点击数:  更新时间:2013年10月20日   【字体:

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键盘的原理

键盘分编码键盘(例如电脑键盘)和非编码键盘(自己用程序去识别)。

非编码键盘分:独立式非编码键盘(独立按键)、行列式非编码键盘(4*4阵列键盘)

 

独立键盘的电路图。

 

因为51单片机的IO口不是双向口而是准双向口,要让IO口具备输入功能,必须将IO口置1,置1之后当按键按下时IO口的电平会被拉低,即被置0。当检测到IO口为0时即可判断该按键已经按下。按键按下时会有一个抖动的过程(弹片会抖动),由于单片机检测 IO口速度非常快,超过弹片抖动的频率,所以当单片机检测到IO口为0时需延时一小段时间再检测IO是否为0,如果仍为0就确认该按钮被按下。因为IO口里面有上拉电阻,所以当松开按钮时,IO口又被拉高。

例程:

#include<reg52.h>

 

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

 

sbit Key = P3^4;   // 按键

sbit Led = P1^0; // Led 

void delay(uint z);

 

/******** 主函数 ********/

void main()

{

while(1)

{

if(!Key)

{

delay(10);    // 消抖操作

if(!Key)

Led = 0; // 按下时 Led

else

Led = 1;

}

}

}

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

 

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4*4矩阵键盘

上图中,1个按键占用一个IO口,如果有16个按键就占用了16IO口。为了减少IO口的使用,就需要用矩阵的方式连线。如下图


 

矩阵扫描原理

从图可以看出P30P31P32P33 为行(低四位),P34P35P36P37为列(高四位)。

假设我们按下的是S6按钮。

第一步,我们先确定列,给P3口赋值0xF0 = 1111 0000 ,那么P37P36P35P34都被置1P33P32P31P30 都被置0,当S6被按下时,由于S6按钮的一边P310,所以跟S6另一边相连的P35被拉低,即等于0。如下图

 

此时得到列的值 P3 = 1101 0000 = 0xD0,在程序中只需要判断P3是否等于0xF0,不等说明有按键按下。

第二步,不改变高四位的状态:1101 将低四位全部置1P3 = P3 | 0x0F)。这时候就变成了 1101 1111,由于单片机扫描列的时候速度非常快,到现在扫描行的时候,按键仍处在按下状态(人的反应没有单片机快)。S6被按下,由于与S6相连的P35为低电平(即0),所以P31由高电平(即1)变成低电平(即0)如下图

此时得到的值为 P3  = 1101 1101 =  S6 被按下。这就是检测原理。 

 

完整程序:

#include<reg52.h>

 

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

 

sbit Led = P1^0;

sbit Led1 = P1^1;

void delay(uint z);

 

/******** 主函数 ********/

void main()

{

uchar Key_Temp;

uchar Key; // Key 键值

 

while(1)

{

Key = 0; // 

P3 = 0xF0;

Key_Temp = P3;

Key_Temp &= 0xF0; // 只取高四位 这句需要,因为51IO只是准双向 要使其具备输入功能需要用置1

if(0xF0!=Key_Temp) // 判断是否有按键按下

{

delay(10);    // 延时一段时间 跳过抖动的时间

Key_Temp = P3 & 0xF0 ; // 先取P3 然后 和 0xF0与运算得到 高四位

if(0xF0 != Key_Temp) // 再次判断是否确实按下

{

P3 = Key_Temp | 0x0F; // 保留高四位 将低四位全部置并输出

Key = P3; // 再读入

}

}  

switch(Key)

{

 

case 0xEE: Led = 0; break;  // S1

case 0xDE: Led1 = 0; break;

case 0xBE: break;

case 0x7E: break;

case 0xED: break;

case 0xDD: break;

case 0xBD: break;

case 0x7D: break;

case 0xEB: break;

case 0xDB: break;

case 0xBB: break;

case 0x7B: break;

case 0xE7: break;

case 0xD7: break;

case 0xB7: break;

case 0x77: break;  // S16

default:

Led = Led1 = 1;

}

}

}

 

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--);

}

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