第四课+键盘接口与编程.doc

第四课 键盘接口与编程一、学习目标用并行口设计键盘电路。二、相关知识键盘是由若干按键组成的开关矩阵，它是微型计算机最常用的输入设备，用户可以通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。一般单片机系统中采和非编码键盘，非编码键盘是由软件来识别键盘上的闭合键，它具有结构简单，使用灵活等特点，因此被广泛应用于单片机系统。按键开关的抖动问题 组成键盘的按键有触点式和非触点式两种，单片机中应用的一般是由机械触点构成的。在下图中，当开关S未被按下时，P1。0输入为高电平，S闭合后，P1。0输入为低电平。由于按键是机械触点，当机械触点断开、闭合时，会有抖动动，P1。0输入端的波形如图2所示。这种抖动对于人来说是感觉不到的，但对计算机来说，则是完全可以感应到的，因为计算机处理的速度是在微秒级，而机械抖动的时间至少是毫秒级，对计算机而言，这已是一个“漫长”的时间了。前面我们讲到中断时曾有个问题，就是说按键有时灵，有时不灵，其实就是这个原因，你只按了一次按键，可是计算机却已执行了多次中断的过程，如果执行的次数正好是奇数次，那么结果正如你所料，如果执行的次数是偶数次，那就不对了。图1图2为使CPU能正确地读出P1口的状态，对每一次按键只作一次响应，就必须考虑如何去除抖动，常用的去抖动的方法有两种：硬件方法和软件方法。单片机中常用软件法，因此，对于硬件方法我们不介绍。软件法其实很简单，就是在单片机获得P1。0口为低的信息后，不是立即认定S1已被按下，而是延时10毫秒或更长一些时间后再次检测P1。0口，如果仍为低，说明S1的确按下了，这实际上是避开了按键按下时的抖动时间。而在检测到按键释放后（P1。0为高）再延时5-10个毫秒，消除后沿的抖动，然后再对键值处理。不过一般情况下，我们通常不对按键释放的后沿进行处理，实践证明，也能满足一定的要求。当然，实际应用中，对按键的要求也是千差万别，要根据不同的需要来编制处理程序，但以上是消除键抖动的原则。三、实验任务1任务要求：单按键编程。按下一个键，数码管数字加1，可显示0099。参考电路：参考程序：#include sbit P3_7=P37;unsigned char code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;unsigned char Count;void delay10ms(void) unsigned char i,j; for(i=20;i0;i-) for(j=248;j0;j-);void main(void) Count=0; P0=tableCount/10; P2=tableCount%10; while(1) if(P3_7=0) delay10ms(); if(P3_7=0) Count+; if(Count=100) Count=0; P0=tableCount/10; P2=tableCount%10; while(P3_7=0); 四、实验任务2任务要求：按下小键盘任何一个按键，显示相应的字符，例如按下标“2”的键则数码管显示2，例如按下标“9”的键则数码管显示9。相关原理：键盘是计算机系统中不可缺少的输入设备，当按键少时可接成线性键盘，当按键较多时，这样的接法占用口线较多。将按键接成矩阵的形式，可以节省口线，例如两个接口可按8*8的形式接64个按键。每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。每个按键的状态同样需变成数字量“0”和“1”，开关的一端通过电阻接Vcc(列)、而接地是通过程序输出数字“0”实现的。 键盘处理程序的任务是：确定有无键按下；判哪一个键按下， 键的功能是什么；消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码， 使按键逐行动态接地(称行扫描)，另一个并行口输入按键状态(称回馈信号，键盘的列值)， 由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键、通过软件查表，查出该键的功能。也可由硬件编码器完成键的编码。键盘扫描子函数kbscan流程图如下： 元器件选择及参考电路参考程序 #includecode char key_code=0xee,0xde,0xbe,0x7e, 0xed,0xdd,0xbd,0x7d, 0xeb,0xdb,0xbb,0x7b, 0xe7,0xd7,0xb7,0x77;code unsigned char tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;#define uchar unsigned char#define unit unsigned intvoid dlms(void);/*函数说明*/uchar kbscan(void);/*函数说明*/uchar gotkey(void);/*函数说明*/void main(void)uchar i; P1 = 0xfe;/使用第一个数码管P0 = 0x00;/关显示while(1) i=gotkey();/取得键号if(i != 16 ) P0 = tabi; /有键按下时，送相应字型码，无键按下显示保持不变void dlms(void)uchar i;for (i = 200; i 0;i-) uchar kbscan(void)/返回键值uchar sccode,recode;P2=0xf0; /p2.0p2.3发全0，p2.4p2.7输入if(P2&0xf0)!=0xf0) /如P2高4位不全为1，有键按下 dlms(); /延时去抖动if (P2&0xf0)!=0xf0) /重新输入值 sccode=0xfe; /最低位置0while(sccode&0x10)!=0) /不到最后一行循环 P2=sccode; /p1口输出扫描码 if (P2&0xf0)!=0xf0) /p2.4p2.7不全为1，该行有键按下 recode=P2&0xf0; /保留P2口的高4位输入值（列值）sccode=sccode&0x0f; /保留扫描码低4位（行值）return(sccode+recode); /行码列码键码值，返回主程序else sccode=(sccode1)|0x01; /如该行无键按下，查下一行，列扫描值左移1位。return(0xff);/无键按下，返回键码值为0xffucha