chapter06-03(键盘输入技术)【荐】.pptVIP

6.6.1 按键结构及其电压波形　　在单片机控制系统中广泛使用的机械键盘的工作原理是：按下键帽时，按键内的复位弹簧被压缩，动片触点与静片触点相连，按键两个引脚连通，接触电阻大小与按键触点面积及材料有关，一般在数十欧姆以下；松手后，复位弹簧将动片弹开，使动片触点与静片触点脱离接触，两引脚返回断开状态。可见，机械键盘或按钮的基本工作原理就是利用动片触点和静片触点的接触和断开来实现键盘或按钮两引脚的通、断。 　　 图6-28 键盘按键的电气符号及简单的键盘电路 (a) 键盘按键电气符号；(b) 简单键盘电路 　 即机械按键在按下和释放瞬间存在抖动现象。抖动时间的长短与按键的机械特性有关，一般在5～10?ms之间，而按键稳定闭合期的长短与按键时间有关，从数百毫秒到数秒不等。必须在硬件或软件上采取去抖动措施，避免一次按键输入一串数码。 　　硬件上，可利用单稳态电路或RS触发器消除按键抖动现象， 6.6.2 键盘电路形式　　根据所需按键个数、I/O引脚输出级电路结构以及可利用的I/O引脚数目，确定键盘电路形式。　　对于仅需要少量按键的控制系统，可采用直接编码输入方式，其特点是键盘接口电路简单。例如，在空调控制系统中，往往仅需要“开/关”、“工作模式转换”(自动、冷、暖、除湿、送风)、“强”、“弱”等按钮。　　对于按键较多的控制系统，可选择矩阵键盘形式。 下面分别介绍这两种键盘接口电路的组成及监控程序编写规则。1. 直接编码输入键盘　　通过检测单片机I/O引脚电平状态来判别有无按键输入就构成了直接编码输入键盘。直接编码输入键盘的优点是键盘接口电路简单，但占用I/O引脚多，仅用于需少量按键的场合。 程序框图 程序清单: ORG 0030H KB：MOV P1，#0FFH ；置P1口为输入口 MOV A，P1 ；读键状态 CPL A ANL A，#0FH ；屏蔽高4位 JZ KB ；无键闭合则返回 ACALL D10MS ；延时去抖动 MOV A，P1 ；再读键状态 CPL A ANL A，#0FH JZ KB ；无键闭合则返回 CJNE A，#01H，KB01 INC 20H ；K1键闭合，20H单元加1 SJMP KB KB01：CJNE A，#02H，KB02 DEC 20H ；K2键闭合，20单元减1 SJMP KB KB02：CJNE A，#04H，KB03 MOV 21H，#00H ；K3键闭合，21H单元清0 SJMP KB KB03：CJNE A，#08H，KB MOV 21H，#0FFH ；K4键闭合，21H单元置FF SJMP KB ；若有两键以上闭合则返回 END 2. 矩阵键盘　　当系统所需按键个数较多时，为减少键盘电路占用的I/O引脚数目，一般采用矩阵键盘形式，如图6-30所示。在矩阵键盘电路中，行线是输入引脚，列线是输出引脚(当然也可以将行线作为输出引脚，而列线作为输入引脚)。　　图6-30(a)使用了MCS-51 CPU 的P1口作矩阵键盘的行、列线，其中P1.3～P1.0作为行线，输入；P1.7～P1.4作为列线，输出。由于P1.3～P1.0引脚内置了上拉电阻，因此无需外接上拉电阻。为了便于理解，在图6-30(b)中给出了行、列交叉点的等效电路，根据MCS-51 I/O输出级电路结构，作输入引脚使用前，应向I/O口锁存器写入“1”，使输出管V1截止。 　　 图6-30 矩阵键盘接口电路 6.6.3 键盘按键编码　　在键盘电路中，按键的个数不止一个，即存在键盘按键编码(键值)问题。按键编码与按键功能(即键名)有关联，但又是两个不同的概念。键盘电路结构不同，确定键值的方式也不同，例如对于图6-28这样的简单键盘接口电路，可将S0对应的按键值定义为“0”；S1对应的按键值定义为“1”；依此类推，S3对应的按键值定义为“3”。对于图6-30所示的矩阵键盘接口电路，确定键值的方法很多，如可用行、列对应的二进制值作为键值，例如当列线P1.7～P1.4输出的扫描信号为1110，如果P1.4与P1.0交叉点对应按键，即第一个按键被按下时，从P1.3～P1.0口读入的信息必然为1110，因此P1.0与P1.4交叉点对应的按键值为1110，1110B(即0EEH)； 同理，P1.0与P1.5交叉点对应的按键值为1101，1110B(即0BEH), P1.0与P1.7交叉点对应的按键值为0111，1110B(即7EH