c51独立按键

迷南。 2022-05-24 23:12 283阅读 0赞

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**独立按键**

通常按键所用的开关都是机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上就稳定的接通，在断开时也不会一下子彻底断开，而是在闭合和断开的瞬间伴随了一连串的抖动。由于单片机检测 IO口速度非常快，超过弹片抖动的频率，所以在检测按键状态时，要消除按键抖动的影响。通常抖动不超过10ms

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**硬件消抖**

就是在按键上并联一个电容，利用电容的充放电特性来对抖动过程中产生的电压毛刺进行平滑处理，从而实现消抖。

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**软件消抖**

最简单的消抖原理，就是当检测到按键状态变化后，先等待一个 10ms 左右的延时时间，让抖动消失后再进行一次按键状态检测，如果与刚才检测到的状态相同，就可以确认按键已经稳定的动作了。

#include "reg52.h"			 
    typedef unsigned int uint;	  
    typedef unsigned char uchar;
    
    sbit k1=P3^1;	 //定义P31口是k1
    sbit led=P2^0;	 //定义P20口是led
    
    void delay(uchar i)
    {
    	while(i--);
    		
    }
    
    void keypros()
    {
    	if(k1==0)		  //检测按键K1是否按下
    	{	
    		delay(1000);   //消除抖动 一般大约10ms
    		if(k1==0)	 //再次判断按键是否按下
    		{
    			led=~led;	  //led状态取反
    		}
    		while(!k1);	 //检测按键是否松开
    		delay(1000); 
    		while(!k1); 
    	}		
    }
    
    void main()
    {	
    	while(1)
    	{	
    		keypros();  //按键处理函数	
    	}		
    }

这个程序用了一个简单的算法实现了按键的消抖。作为这种很简单的演示程序，我们可以这样来写，但是实际做项目开发的时候，程序量往往很大，各种状态值也很多， while(1)这个主循环要不停的扫描各种状态值是否有发生变化，及时的进行任务调度，如果程序中间加了这种 delay 延时操作后，很可能某一事件发生了，但是我们程序还在进行 delay 延时操作中，当这个事件发生完了，程序还在 delay 操作中，当我们 delay 完事再去检查的时候，已经晚了，已经检测不到那个事件了。为了避免这种情况的发生，我们要尽量缩短 while(1)循环一次所用的时间，而需要进行长时间延时的操作，必须想其它的办法来处理。  
  
那么消抖操作所需要的延时该怎么处理呢？其实除了这种简单的延时，我们还有更优异的方法来处理按键抖动问题。举个例子：我们启用一个定时中断，每 2ms 进一次中断，扫描一次按键状态并且存储起来，连续扫描 8 次后，看看这连续 8 次的按键状态是否是一致的。8 次按键的时间大概是 16ms，这 16ms 内如果按键状态一直保持一致，那就可以确定现在按键处于稳定的阶段，而非处于抖动的阶段，如图 8-12。

图 8-12  按键连续扫描判断

假如左边时间是起始 0 时刻，每经过 2ms 左移一次，每移动一次，判断当前连续的 8 次按键状态是不是全 1 或者全 0，如果是全 1 则判定为弹起，如果是全 0 则判定为按下，如果0 和 1 交错，就认为是抖动，不做任何判定。想一下，这样是不是比简单的延时更加可靠？

**矩阵按键**

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行列扫描：我们可以通过高四位全部输出低电平，低四位输出高电平。当接收到的数据，低四位不全为高电平时，说明有按键按下，然后通过接收的数据值，判断是哪一列有按键按下，然后再反过来，高四位输出高电平，低四位输出低电平，然后根据接收到的高四位的值判断是那一行有按键按下，这样就能够确定是哪一个按键按下了。

/**************************************************************************************
    *		              矩阵按键实验												  *
    实现现象：下载程序后数码管显示0，按下矩阵按键上的按键显示对应的数字
    			S1-S4：0-3
    			S5-S8：4-7
    			S9-S12：8-B
    			S13-S16：C-F。
    注意事项：如果不想让点阵模块显示，可以将74HC595模块上的JP595短接片拔掉。																				  
    ***************************************************************************************/
    
    #include "reg52.h"			 //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
    
    typedef unsigned int u16;	  //对数据类型进行声明定义
    typedef unsigned char u8;
    
    #define GPIO_DIG P0
    #define GPIO_KEY P1
    
    sbit LSA=P2^2;
    sbit LSB=P2^3;
    sbit LSC=P2^4;
    
    u8 KeyValue;	//用来存放读取到的键值
    
    
    u8 code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
    					0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示0~F的值
    
    /*******************************************************************************
    * 函 数 名         : delay
    * 函数功能		   : 延时函数，i=1时，大约延时10us
    *******************************************************************************/
    void delay(u16 i)
    {
    	while(i--);	
    }
    
    /*******************************************************************************
    * 函 数 名         : KeyDown
    * 函数功能		   : 检测有按键按下并读取键值
    * 输    入         : 无
    * 输    出         : 无
    *******************************************************************************/
    void KeyDown(void)
    {
    	char a=0;
    	GPIO_KEY=0x0f;
    	if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下
    	{
    		delay(1000);//延时10ms进行消抖
    		if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测键盘是否按下
    		{	
    			//测试列
    			GPIO_KEY=0X0F;
    			switch(GPIO_KEY)
    			{
    				case(0X07):	KeyValue=0;break;
    				case(0X0b):	KeyValue=1;break;
    				case(0X0d): KeyValue=2;break;
    				case(0X0e):	KeyValue=3;break;
    			}
    			//测试行
    			GPIO_KEY=0XF0;
    			switch(GPIO_KEY)
    			{
    				case(0X70):	KeyValue=KeyValue;break;
    				case(0Xb0):	KeyValue=KeyValue+4;break;
    				case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;
    				case(0Xe0):	KeyValue=KeyValue+12;break;
    			}
    			while((a<50)&&(GPIO_KEY!=0xf0))	 //检测按键松手检测
    			{
    				delay(1000);
    				a++;
    			}
    		}
    	}
    }
    
    
    /*******************************************************************************
    * 函 数 名       : main
    * 函数功能		 : 主函数
    * 输    入       : 无
    * 输    出    	 : 无
    *******************************************************************************/
    void main()
    {	
    	LSA=0; //给一个数码管提供位选
    	LSB=0;
    	LSC=0;
    	while(1)
    	{	
    		KeyDown();		   //按键判断函数
    		GPIO_DIG=smgduan[KeyValue];	  //
    	}		
    }

独立按键视频 | 矩阵按键视频：\[51单片机开发板实验教程（完整版）36集全\]([https://www.bilibili.com/video/BV1NW411r7bu][https_www.bilibili.com_video_BV1NW411r7bu])

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[https_www.bilibili.com_video_BV1NW411r7bu]: https://www.bilibili.com/video/BV1NW411r7bu