基于Proteus学习单片机系列（三）——按键

本文程序以及仿真下载

1. 按键消抖

产生原因：

按键内部的触点出现了接触不良的振动。通过仪器观察，图1-1是按键按下过程中CP端实际电平改变情况。T1为不按按键时刻，T2为按键按下瞬间的抖动，T3为按键按下稳定时刻，T4为按键放开时刻瞬间，T5为按键放开时刻。从图中可以了解到，按键按下的瞬间由于撞击会使触点来回弹跳，虽然时间一瞬间，但T2时间内获得了多个电平的上升沿。

（1-1）

按键抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5ms～10ms。在单片机系统中，按键可以直接连接在单片机的I/O口上，可以利用程序延时操作消除键盘的抖动现象。

2. 按键输入程序

2.1 按键抬起有效

不同的人对键按键按下的时间长短有很大差别，按键按下抬起有效控制方式主要是为了避免按键按下所停留（粘滞）时间对控制结果的影响。程序设计时，按键按下抬起有效需控制编程需要注意几个方面：首先，按键抖动时间一般在10毫秒以内，按键按下需要消除抖动；第二，按键按下不管时间有多长，LED不受控制；第三，按键抬起瞬间LED状态才发生改变。按键按下抬起有效控制LED闪烁的程序处理过程见图1-2所示。

（1-2）

#include <reg51.h>
sbit key1 = P2^1;		// key1接   P2.1
sbit LED = P0^0; 					// LED接P0.0
void delay(unsigned int x)   			//延时函数  
{ 
	while(x--);
}
void key(void)
{
	if(key1 == 0)				//如果按键按下
	{
		delay(300);	//延时消除按键抖动，大约20毫秒
		while(key1 == 0);//如果按键真的按下，等待按键抬起
		LED = !LED;
 	}
}
void main(void) 
{
   	P0 = 0x00; 				//让LED全灭
  	while(1)
   	key();				//调用按键函数		   
}

2.2 按键按下有效

2.2.1 按键按下经过消抖后就应该立即控制LED的状态

if(key1 == 0)
{
    delay(300);
    if(key1 == 0)LED = !LED;
    while(key1 == 0);//等待
}

2.2.2 重复按压按键可立即控制LED，需记录按键状态

bit key_flag;
if(key1 == 1)key_flag = 0;
if(key1 == 0)
{
   delay(300);
   if(key1 == 0)key_flag = 1;
}

2.2.3 按键一直按压先等待一段时间后，LED状态自动转换，不受按键控制。

while(key1 == 0 ) 	//如果按键按下不抬起
{	
	i++; //累计等待时间
	if(i >= 7)LED = !LED; //按下累计等待时间到了，按键状态变化
	delay(20000);//长按按键后，利用延时控制LED状态变换速度
}

3. 矩阵按键

3.1 电路原理
单片机4×4矩阵键盘见仿真电路1-3所示，电路采用Proteus软件设计。图中16个按键占用P2的8个端口，其中P2的低4位连接列线，高4位连接行线；两个共阳数码管段选端连接P0口，公共端分别连接P1.0和P1.1；网络标号相同的引脚具有连接关系。

4×4矩阵键盘程序采用I/O口扫描与检测原理，其步骤是先让某一个行线设置为低电平，再检测列线上的按键是否按下，如果此时某个按键按下，与之连接的列线也被拉低。比如当行线P2.4 设置为低电平时，如果按下按键K0、K1、K2、K3中某一个，即可以拉低P2.0、P2.1、P2.2、P2.3中对应的端口，此时通过查询P2状态，系统就可以获知是哪一个按键实际按下。

（1-3）

3.2 电路图

3.3 程序设计

本项目实现的目的是系统检测并让数码如显示这个按键的编号。

#include<reg51.h>
code P1_scan[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef}; //按键扫描数组

code key_temp_value[]={0xee,0xed,0xeb,0xe7,0xde,0xdd,
         0xdb,0xd7,0xbe,0xbd,0xbb,0xb7,0x7e,0x7d,0x7b,0x77};   //按键按下所对应的值

code unsigned char seven_seg[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,	   
           0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
void delay(unsigned int x)      //延时函数	
{
	while(x--);
}
unsigned char key_scan()	 //键盘扫描函数
{
	unsigned i,j;
	for(i=0;i<4;i++)		//让每个列线出现低电平（按键扫描数据）
	{
		P1=P1_scan[i];
		if(P1!=P1_scan[i])
		{
			delay(200);			 //消抖
			if(P1!=P1_scan[i])
			{
				for(j=0;j<16;j++)  //检测按键值
				{
					if(P1==key_temp_value[j])
					return(j);	  //返回按键值
				}
			}
		}
	}
	return(88);
}
void display(unsigned char i)
{
	P2=~0x01;P0 = seven_seg[i%10];		//显示按键编号个位
	delay(300);							//让个位显示一段时间
	P2=~0x02;P0 = seven_seg[i/10];		//显示按键编号十位
	delay(300);						   //让十位显示一段时间
	P0 = 0xff;						  //消隐
}
void main()
{
	unsigned char i;
	while(1)
	{
		i = key_scan();
		display(i);
	}
}

基于Proteus学习单片机系列（三）——按键

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