學(xué)習(xí)情境4單片機(jī)按鍵控制系統(tǒng)-項(xiàng)目1-1知識(shí)準(zhǔn)備

學(xué)習(xí)情境4-單片機(jī)按鍵控制系統(tǒng)按鍵是單片機(jī)系統(tǒng)中重要的輸入設(shè)備，按照結(jié)構(gòu)可分為兩類。一類是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如機(jī)械式開關(guān)、導(dǎo)電橡膠式開關(guān)燈；另一類是無(wú)觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應(yīng)按鍵等。前者造價(jià)低，后者壽命長(zhǎng)。目前，微機(jī)系統(tǒng)中最常見的是觸點(diǎn)式開關(guān)按鍵。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，其他按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來(lái)設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)的。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。在該學(xué)習(xí)情境中，主要研究單片機(jī)系統(tǒng)的按鍵控制機(jī)制，掌握如何使用按鍵完成各種信息的輸入，幫助加深對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)中輸入機(jī)制的理解。情境描述項(xiàng)目-1按鍵控制LED燈的多樣閃爍1知識(shí)儲(chǔ)備學(xué)習(xí)情境2-單片機(jī)控制數(shù)碼管的顯示一、項(xiàng)目描述二、項(xiàng)目分析單片機(jī)與4個(gè)獨(dú)立按鍵k1~k4聯(lián)合控制8個(gè)LED指示燈實(shí)現(xiàn)多樣的閃爍效果。按下k1鍵，P3口8個(gè)LED正向（由上至下）流水點(diǎn)亮；按下k2鍵，P3口8個(gè)LED反向（由下而上）流水點(diǎn)亮；按下k3鍵，高、低4個(gè)LED交替點(diǎn)亮；按下k4鍵，P3口8個(gè)LED閃爍點(diǎn)亮。這是一個(gè)比較復(fù)雜的單片機(jī)控制系統(tǒng)，包含了輸入設(shè)備（按鍵）、輸出設(shè)備（LED燈）、單片機(jī)（運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器），實(shí)際上已經(jīng)是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。要完成該任務(wù)，需要綜合多方面的考慮和設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：1、硬件連接：4個(gè)獨(dú)立按鍵接在P1.0~P1.3引腳，P3口接8個(gè)LED指示燈。2、處理邏輯：首先判斷是否有按鍵按下。將接有4個(gè)按鍵的P1口低4位（P1.0~P1.3）寫入“1”，使P1口低4位為輸入狀態(tài)。然后讀入低4位的電平，只要有一位不為“1”，則說(shuō)明有鍵按下；3、按鍵去抖：當(dāng)判別有鍵按下時(shí)，調(diào)用軟件延時(shí)子程序，延時(shí)約10ms后再進(jìn)行判別，若按鍵確實(shí)按下，則執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能，否則重新開始進(jìn)行掃描；4、獲得鍵值：確認(rèn)有鍵按下時(shí)，可采用掃描方法，來(lái)判斷哪個(gè)鍵按下，并獲取鍵值；5、函數(shù)實(shí)現(xiàn)：編寫四個(gè)函數(shù)，分別實(shí)現(xiàn)四種不同的LED顯示形式；6、分支控制：使用switchcase語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)按鍵的分支控制，每個(gè)分支調(diào)用一個(gè)函數(shù)。任務(wù)1認(rèn)識(shí)鍵盤鍵盤主要分為兩類：非編碼鍵盤和編碼鍵盤。非編碼鍵盤：按鍵直接與單片機(jī)相連接，常用在按鍵數(shù)量較少的場(chǎng)合。系統(tǒng)功能比較簡(jiǎn)單，需要處理的任務(wù)較少，成本低、電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。按下鍵號(hào)的信息通過(guò)軟件來(lái)獲取。非編碼鍵盤包括獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤兩種結(jié)構(gòu)。獨(dú)立式鍵盤的各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一條I/O口線，通過(guò)檢測(cè)I/O輸入線的電平狀態(tài)，判斷哪個(gè)按鍵被按下。8個(gè)按鍵k1~k8分別接到單片機(jī)的P1.0~P1.7引腳，上拉電阻保證按鍵未按下時(shí)，對(duì)應(yīng)I/O口線為穩(wěn)定高電平。當(dāng)某一按鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)I/O口線就變成低電平，與其他按鍵相連的I/O口線仍為高電平。因此，只需讀入I/O口線狀態(tài)，判別是否為低電平，就很容易識(shí)別出哪個(gè)鍵被按下。獨(dú)立式鍵盤電路簡(jiǎn)單，各條檢測(cè)線獨(dú)立，識(shí)別按鍵號(hào)的軟件編寫簡(jiǎn)單，適于按鍵數(shù)目較少場(chǎng)合。引導(dǎo)問(wèn)題1獨(dú)立式鍵盤的特點(diǎn)是？承上引導(dǎo)問(wèn)題2怎樣識(shí)別某個(gè)按鍵被按下任務(wù)2按鍵控制LED顯示要求：當(dāng)按下按鍵，對(duì)應(yīng)的LED燈亮，松開按鍵，對(duì)應(yīng)的LED燈滅。任務(wù)分析：要實(shí)現(xiàn)用按鍵控制LED的顯示，首先要使單片機(jī)讀入按鍵的狀態(tài)，再根據(jù)按鍵的狀態(tài)去控制LED的顯示。每當(dāng)按下按鍵時(shí)，單片機(jī)引腳P3.3為低電平，程序運(yùn)行時(shí)要判斷P3.3引腳是否為低電平，若為低電平，表示按鍵已按下。按鍵每按下一次，P1口輸出數(shù)據(jù)變化一次，P1口輸出不同的數(shù)據(jù)使不同的LED燈被點(diǎn)亮。引導(dǎo)問(wèn)題4對(duì)程序進(jìn)行修改，將if所涉及的四行語(yǔ)句簡(jiǎn)化為一行，并實(shí)現(xiàn)同樣的功能，將修改后的主要代碼寫到下面。按鍵是一種開關(guān)結(jié)構(gòu)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性及電壓突跳等原因，在閉合及斷開的瞬間，均存在電壓抖動(dòng)過(guò)程。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5~10ms。為保證按鍵識(shí)別的準(zhǔn)確，需進(jìn)行去抖動(dòng)處理。去抖動(dòng)有硬件和軟件兩種方法。硬件方法就是加去抖動(dòng)電路，從根本上避免電壓抖動(dòng)的產(chǎn)生。而軟件方法則采用時(shí)間延遲，躲過(guò)抖動(dòng)，待電壓穩(wěn)定之后，再進(jìn)行行狀態(tài)的輸入。在單片機(jī)系統(tǒng)中，為簡(jiǎn)單起見多采用軟件方法。延遲時(shí)間大約10~20ms即可。任務(wù)3帶延時(shí)去抖的按鍵控制LED顯示#include<reg52.h>sbitKEY=P3^3;//定義按鍵輸入端口sbitLED=P1^2;//定義led輸出端口Delay10Ms();Voidmain(){

KEY=1;//_____________（1）______________________While(1){if(!