51单片机之按键实验

名称:51单片机之按键实验

说明:键盘是计算机最基础、最重要的输入设备之一。对于键盘来说，其工作任务大体可以分为以下三项:

(1)、按键识别。即判断有无按键按下。

(2)、求键值。判断哪个键被按下。

(3)、执行相应的操作。

在这里，实验所用到的键盘为独立键盘和矩阵键盘。

对于独立键盘,它的每个按键需要占用一个IO口。一般来说，按键一端接地，另一端接IO口。当按键按下时，线路被导通，IO口被拉低，即状态为‘0’。所以在使用是我们一般把对应IO口置成高电平，然后不断检测此IO口是否被拉低，从而判断按键是否按下。

对于矩阵键盘来说，它用较少的IO口完成较多个按键的功能。但软件设计的复杂度相应增加些。一般来说，矩阵键盘是由多个行线和列线交叉在一起组成，每个单独的键盘仍是独立键盘。由于每个按键的两段都不接地，所以使用时需要人为的将对应的IO口置低。具体来说，是使用扫描的方式，先固定一行或者一列的按键公共端为低，然后在按列检测每一个按键的另一端。如此往复,直到完成整个键盘的扫描。

The last but not least, 对于按键实验来说，消抖一般来说是避免不了的。对于机械按键，在一次按下按键的过程中，会产生前沿抖动(按下)和后沿抖动(释放)。在具体使用时，一般有两种方式可以消抖，一个是硬件电路进行消抖，另一个则是使用软件消抖。在本实验中使用的软件消抖的方式。

软件消抖:说白了就是延时一段时间(一般为5-10ms)，看是否确实还是原来的电平。一般来说，没有经过硬件消抖的情况下，最好都进行软件消抖。(虽然对于某些具体应用来说，不进行软件消抖也能达到相同的效果，如本实验中矩阵键盘实验，不涉及到对同一个数字的连续操作，所以不消抖也是可以的。但是独立按键实验则必须要进行消抖，否则num会变化的不稳定)。

哦，还有一点，对于51单片机IO口来说，复位之后IO默认输出的都是高电平。举个P0的例子说明问题，P0在复位之后输出的是FF。如果在程序中不进行主动赋值(即P0不出现在=的左边)，那么P0口将一直保持高电平。即使在过程中被某些电路拉成低电平，之后P0也会被自动拉回高电平。这就解释了独立按键实验中，后沿消抖用的是while(keyboard1 != 0xFF) ; 对于具体的原因，我也不是很清楚，大概和IO口内部的逻辑电路有关。当然，如果在程序中把对应端口进行人为的赋值了，那么那将保持赋值后的电平了。

*/

#include

#define keyboard P0

#define digitaltube P2

#define keyboard1 P1

#define uchar unsigned char

//共阳极段码(a在低位，dp在高位)

uchar code _data1[16] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,

0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E

};

//延时函数

void delay_ms(unsigned int n)

{

unsigned int i=0,j=0;

for(i=0;i

for(j=0;j<123;j++);

}

//一位数码管显示数字

void DisplayNum(char num)

{

digitaltube = _data1[num];

}

//消除抖动，判断按键是否按下

int Debounce()

{

uchar temp = keyboard1;

int res = -1; //初始化

delay_ms(10); //延时10ms

if(temp == keyboard1)

res = 0;

return res; //返回结果

}

//独立按键实验：通过两个独立按键实现数字加1减1，然后用数码管显示

void IndButton()

{

char num = 0;

while(1)

{

if(Debounce() >= 0) //通过软件消抖判断是否按下按键

{

switch(keyboard1)

{

case 0xFE: //+1按键

++num;

if(10 == num)

num = 0;

break;

case 0xEF: //-1按键

--num;

if(-1 == num)

num = 9;

break;

}

while(keyboard1 != 0xFF) ; //等待按键释放

}

DisplayNum(num); //数码管显示数字

}

}

//矩阵键盘扫描

int KeyScan()

{

uchar i = 0,temp = 0,temp1 = 0;

uchar res = 0; //返回最终的结果

for(i = 0;i < 4;++i)

{

//选定行,即对应行输出低电平

if(0 == i)

temp = 0x80;

//temp = 0x40;

else

temp = temp>>1;

temp1 = (~temp)&0x0F; //保留低四位，用作判断列

keyboard = ~temp; //选中第i行

if(temp1 !=(keyboard & 0x0F)) //判断是否按下按键，比较判断列

{

delay_ms(10); //消除前沿抖动

if(temp1 != keyboard & 0x0F)

{

//判断是哪一列

switch(keyboard & 0x0F)

{

case 0x07:

res = i*4+0; //计算返回结果，i行0列

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖动

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

case 0x0B:

res = i*4+1;

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖动

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

case 0x0D:

res = i*4+2;

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖动

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

case 0x0E:

res = i*4+3;

while(temp1 != 0x0F) //消除后沿抖动

{

temp1 = keyboard & 0x0F;

}

break;

}

return res;

}

}

}

return res;

}

//矩阵键盘实验:4*4的矩阵，数码管显示所按的按键键值

void MatrixButton()

{

uchar res = 0;

while(1)

{

res = KeyScan();

DisplayNum(res);

}

}

int main()

{

// IndButton();

// MatrixButton();

while(1)

{

P0 = keyboard1;

}

return 0;

}