獨立按鍵及矩陣鍵盤控制LED燈匯編

1、鍵盤接口 鍵盤是單片機應(yīng)用系統(tǒng)中使用最廣泛的一種 數(shù)據(jù)輸入設(shè)備。鍵盤是一組按鍵的組合。鍵通常是一種常開型按鈕開關(guān)，常態(tài)下鍵的兩個觸點處于斷開狀態(tài)，按下鍵時它們才閉合（短路）。 非編碼鍵盤按組成結(jié)構(gòu)又可分為獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。獨立式鍵盤的工作過程與矩陣式鍵盤類似，無論是硬件結(jié)構(gòu)還是軟件設(shè)計都比較簡單，。 通常，鍵盤有編碼和非編碼兩種。編碼鍵盤通過硬件電路產(chǎn)生被按按鍵的鍵碼和一個選通脈沖。選通脈沖可作為CPU的中斷請求信號。這種鍵盤使用方便，所需程序簡單，但硬件電路復(fù)雜，常不被單片機采用。 S1S4S3S2 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 89S52+5V圖8.1 獨立式鍵盤接口特點：

2、每個按鍵占用一條I/O線，當按鍵數(shù)量較多時，I/O口利用率不高，但程序編制簡單。適用于所需按鍵較少的場合。特點：電路連接復(fù)雜，但提高了I/O口利用率，軟件編程較復(fù)雜。適用于需使用大量按鍵的場合。 89s52P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5V圖8.2 矩陣式鍵盤接口K99K10AK15FP10P11P12P13P14P15P16P17EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P063

3、3P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U189S52P10P11P12P13P14P15P16P17K00K11K22K33K55K66K77K88K44K11BK12CK13DK14E掃描法 和線反轉(zhuǎn)法 89s52P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5V圖8.2 矩陣式鍵盤接口 0123 ee debe7e 4567 edddbd7d 89AB ebdbbb7b CDEF e7d7b777鍵盤控制流程 單片機對矩陣式鍵盤接口處理的一般過程如圖8

4、.3所示。鍵掃描消抖求鍵碼等待釋放鍵掃描消除抖動有鍵按下？鍵掃描確有鍵按下？求鍵值按鍵處理鍵釋放？YYYNN等待鍵釋放N開始返回按鍵處理圖8.3 鍵盤處理流程框圖1. 鍵掃描 鍵掃描就是要判斷有無鍵按下，當掃描到有鍵按下時再進行下一步處理，否則退出鍵盤處理程序。獨立式鍵盤掃描只需讀取IO口狀態(tài),而矩陣式鍵盤描通常有兩種實現(xiàn)方法：逐行掃描法和線反轉(zhuǎn)法。 (1) 逐行掃描法。依次從第一至最末行線上發(fā)出低電平信號, 如果該行線所連接的鍵沒有按下的話, 則列線所接的端口得到的是全“1”信號, 如果有鍵按下的話, 則得到非全“1”信號。 89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6

5、P1.7+5V01111 1 1 110111 1 1 011011 1 1 111101 1 1 1設(shè)第2行第4列鍵按下行線輸出列線輸入0 1 1 11 1 1 11 0 1 11 1 1 01 1 0 11 1 1 11 1 1 01 1 1 1 （2）線反轉(zhuǎn)法。 線反轉(zhuǎn)法也是識別閉合鍵的一種常用方法, 該法比行掃描速度快, 但在硬件上要求行線與列線外接上拉電阻。 先將行線作為輸出線, 列線作為輸入線, 行線輸出全“0”信號, 讀入列線的值, 那么在閉合鍵所在的列線上的值必為0；然后從列線輸出全“0”信號，再讀取行線的輸入值，閉合鍵所在的行線值必為 0。這樣,當一個鍵被按下時, 必定可讀到

6、一對唯一的行列值。再由這一對行列值可以求出閉合鍵所在的位置。 00001 1 1 00 0 0 01011 89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5V設(shè)第2行第4列鍵按下列值：1110行值：1011 由于按鍵按下時的機械動作，在按鍵被按下或松開的瞬間，其輸出電壓會產(chǎn)生波動，稱為鍵的抖動。鍵按下前沿抖動后沿抖動 2.消抖 為確保每按一次鍵單片機只進行一次處理，使鍵盤可靠地工作，必須消除按鍵抖動。消抖方法有硬件消抖和軟件延時兩種。 圖8.5 鍵閉合及斷開時的抖動+5V&QQ （1）硬件消抖法：就是在鍵盤中附加去抖動電路，從根上消除抖動產(chǎn)生的可能性。右圖所示電路

7、實際上是由R-S觸發(fā)器構(gòu)成的單脈沖電路。當按鈕開關(guān)按下時Q端輸出低電平，當開關(guān)松開時Q端恢復(fù)高電平，即輸出一個負脈沖，以此消除抖動。圖8.6 硬件去抖動電路 （2）軟件消抖法：鍵按下的時間與操作者的按鍵動作有關(guān)，約為十分之幾到幾秒不等。而鍵抖動時間與按鍵的機械特性有關(guān)，一般為510ms不等。軟件消抖法即是采用延時（一般延時1020ms）的方法，以避開按鍵的抖動，即在按鍵已穩(wěn)定地閉合或斷開時才讀出其狀態(tài)。 100ms10ms10ms鍵抖動時間 圖8.7 軟件消抖法延時區(qū)間示意圖3. 計算鍵碼 鍵碼是每個按鍵的標識。被按鍵確定下來之后，接下來的工作是計算閉合鍵的鍵碼，然后才能根據(jù)鍵碼進行對應(yīng)的操作

8、。 為編程方便，鍵碼通常都是以鍵的排列順序安排，按照從左到右、從上向下的順序編排。鍵碼可根據(jù)行號列號以查表求得，也可通過計算得到。我們將結(jié)合實例加以介紹。 4.等待釋放 等待釋放是為了保證鍵的一次閉合僅進行一次處理。求得鍵碼后，然后通過不斷進行鍵掃描，如有鍵按下，則繼續(xù)掃描，否則認為鍵已釋放。 5.按鍵處理 根據(jù)系統(tǒng)功能要求，利用單片機控制完成特定操作。 鍵盤接口的控制方式 在單片機的運行過程中，何時進行鍵盤掃描和處理，可有下列三種情況：1.查詢方式：單片機通過調(diào)用鍵盤掃描子程序，查詢有無鍵按下。2.定時掃描方式：每隔一定時間執(zhí)行一次鍵盤掃描子程序。3.中斷方式：每當有鍵閉合時才向CPU發(fā)出中

9、斷請求，中斷服務(wù)時進行鍵盤掃描和處理。if語句if語句是C51中的一個基本條件選擇語句，它通常有三種格式：（1）if （表達式） 語句；（2）if （表達式） 語句1； else 語句2；（3）if （表達式1） 語句1；else if （表達式2） （語句2；）else if （表達式3） （語句3；）else if （表達式n-1） （語句n-1；）else 語句n【例】 if語句的用法。（1）if (x!=y) printf(“x=%d,y=%dn”,x,y);執(zhí)行上面語句時，如果x不等于y，則輸出x的值和y的值。（2）if (xy) max=x;else max=y; 執(zhí)行上面語句時，

10、如x大于y成立，則把x送給最大值變量max，如x大于y不成立，則把y送給最大值變量max。使max變量得到x、y中的大數(shù)。（3）if (score=90) printf(“Your result is an An”);else if (score=80) printf(“Your result is an Bn”);else if (score=70) printf(“Your result is an Cn”);else if (score=60) printf(“Your result is an Dn”);else printf(“Your result is an En”); 執(zhí)行上面

11、語句后，能夠根據(jù)分數(shù)score分別打出A、B、C、D、E五個等級。switch/case語句 if語句通過嵌套可以實現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。switch是C51中提供的專門處理多分支結(jié)構(gòu)的多分支選擇語句。它的格式如下：switch （表達式）case 常量表達式1：語句1；break；case 常量表達式2：語句2；break；case 常量表達式n：語句n；break；default：語句n+1；說明如下：（1）switch后面括號內(nèi)的表達式，可以是整型或字符型表達式。（2）當該表達式的值與某一“case”后面的常量表達式的值相等時，就執(zhí)行該“case”后面的語句，然后遇到break語句退

12、出switch語句。若表達式的值與所有case后的常量表達式的值都不相同，則執(zhí)行default后面的語句，然后退出switch結(jié)構(gòu)。（3）每一個case常量表達式的值必須不同否則會出現(xiàn)自相矛盾的現(xiàn)象。（4）case語句和default語句的出現(xiàn)次序?qū)?zhí)行過程沒有影響。（5）每個case語句后面可以有“break”，也可以沒有。有break語句，執(zhí)行到break則退出switch結(jié)構(gòu)，若沒有，則會順次執(zhí)行后面的語句，直到遇到break或結(jié)束?！纠?switch/case語句的用法。 對學(xué)生成績劃分為AD，對應(yīng)不同的百分制分數(shù)，要求根據(jù)不同的等級打印出它的對應(yīng)百分數(shù)?？梢酝ㄟ^下面的switch/c