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1、 非编码键盘非编码键盘按组成结构又可分为按组成结构又可分为独立式键盘独立式键盘和和矩阵式键盘矩阵式键盘。独立式键盘的工作过程与矩阵式键盘独立式键盘的工作过程与矩阵式键盘类似，无论是硬件结构还是软件设计都比较简单，。类似，无论是硬件结构还是软件设计都比较简单，。 通常，键盘有通常，键盘有编码编码和和非编码非编码两种。编码键盘通两种。编码键盘通过硬件电路产生被按按键的键码和一个选通脉冲。过硬件电路产生被按按键的键码和一个选通脉冲。选通脉冲可作为选通脉冲可作为CPU的中断请求信号。这种键盘使的中断请求信号。这种键盘使用方便，所需程序简单，但硬件电路复杂，常不被用方便，所需程序简单，但硬件电路复杂，常
2、不被单片机采用。单片机采用。 S1 S1S4S4S3S3S2S2 P1.4 P1.4 P1.5 P1.5 P1.6 P1.6 P1.7 P1.7 89S52 89S52+5V+5V图图8.1 独立式键盘接口独立式键盘接口特点：特点：每个按键占用一条每个按键占用一条I/OI/O线，当按键数量较多时，线，当按键数量较多时，I/OI/O口利用率不高，但程序编制简口利用率不高，但程序编制简单。适用于所需按键较少的场单。适用于所需按键较少的场合。合。特点：特点：电路连接复杂，但提电路连接复杂，但提高了高了I/OI/O口利用率，软件编程口利用率，软件编程较复杂。适用于需使用大量较复杂。适用于需使用大量按键
3、的场合。按键的场合。 89s5289s52P1.0P1.0P1.1P1.1P1.2P1.2P1.3P1.3P1.4P1.4P1.5P1.5P1.6P1.6P1.7P1.7+5V+5V图图8.2 矩阵式键盘接口矩阵式键盘接口K99K10AK15FP10P11P12P13P14P15P16P17EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P26
4、27P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U189S52P10P11P12P13P14P15P16P17K00K11K22K33K55K66K77K88K44K11BK12CK13DK14En n扫描法 和线反转法 89s5289s52P1.0P1.0P1.1P1.1P1.2P1.2P1.3P1.3P1.4P1.4P1.5P1.5P1.6P1.6P1.7P1.7+5V+5V图图8.2 矩阵式键盘接口矩阵式键盘接口n n 0123n n ee debe7en n 4567n n edddbd7dn n 89ABn n ebdbbb7bn n CDEFn n
5、e7d7b777键盘控制流程键盘控制流程 单片机对矩阵单片机对矩阵式键盘接口处理的式键盘接口处理的一般过程如图一般过程如图8.3所所示。示。键扫描键扫描消抖消抖求键码求键码等待释放等待释放键扫描键扫描消除抖动消除抖动有键按下？有键按下？键扫描键扫描确有键按下？确有键按下？求键值求键值按键处理按键处理键释放？键释放？Y YY YY YN NN N等待键释放等待键释放N N开始开始返回返回按键处理按键处理图图8.3 键盘处理流程框图键盘处理流程框图1. 键扫描键扫描 键扫描就是要判断有无键按下，当扫描到有键键扫描就是要判断有无键按下，当扫描到有键按下时再进行下一步处理，否则退出键盘处理程序。按下时
6、再进行下一步处理，否则退出键盘处理程序。独立式键盘扫描只需读取独立式键盘扫描只需读取IO口状态口状态,而矩阵式键盘而矩阵式键盘描通常有两种实现方法：描通常有两种实现方法：逐行扫描法逐行扫描法和线反转法。和线反转法。 (1) 逐行扫描法。依次从第一至最末行线上发出逐行扫描法。依次从第一至最末行线上发出低电平信号低电平信号, 如果该行线所连接的键没有按下的如果该行线所连接的键没有按下的话话, 则列线所接的端口得到的是全则列线所接的端口得到的是全“1”信号信号, 如如果有键按下的话果有键按下的话, 则得到非全则得到非全“1”信号。信号。 89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1
7、.6P1.7+5V01111 1 1 110111 1 1 011011 1 1 111101 1 1 1设第2行第4列键按下行线输出 列线输入0 1 1 11 1 1 11 0 1 11 1 1 01 1 0 11 1 1 11 1 1 01 1 1 1 （2 2）线反转法。）线反转法。 线反转法也是识别闭合键的一种常用方法线反转法也是识别闭合键的一种常用方法, , 该该法比行扫描速度快法比行扫描速度快, , 但在硬件上要求行线与列线外但在硬件上要求行线与列线外接上拉电阻。接上拉电阻。 先将行线作为输出线先将行线作为输出线, , 列线作为输入线列线作为输入线, , 行线行线输出全输出全“0
8、0”信号信号, , 读入列线的值读入列线的值, , 那么在闭合键那么在闭合键所在的列线上的值必为所在的列线上的值必为0 0；然后从列线输出全；然后从列线输出全“0 0”信号，再读取行线的输入值，闭合键所在的行线值信号，再读取行线的输入值，闭合键所在的行线值必为必为 0 0。这样。这样, ,当一个键被按下时当一个键被按下时, , 必定可读到一必定可读到一对唯一的行列值。再由这一对行列值可以求出闭合对唯一的行列值。再由这一对行列值可以求出闭合键所在的位置。键所在的位置。 00001 1 1 00 0 0 01011 89C51P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7+5V设
9、第2行第4列键按下列值：1110行值：1011 由由于于按按键键按按下下时时的的机机械械动动作作，在在按按键键被被按按下下或或松松开的瞬间，其输出电压会产生波动，称为键的抖动开的瞬间，其输出电压会产生波动，称为键的抖动。键按下键按下前沿前沿抖动抖动后沿后沿抖动抖动 2.消抖消抖 为为确确保保每每按按一一次次键键单单片片机机只只进进行行一一次次处处理理，使使键键盘盘可可靠靠地地工工作作，必必须须消消除除按按键键抖抖动动。消消抖抖方方法法有有硬件硬件消抖消抖和和软件软件延时两种。延时两种。 图图8.5 键闭合及断开时的抖动键闭合及断开时的抖动+5V& & &Q QQ Q （1 1）硬件消抖法：）硬
10、件消抖法：就是在键盘中附加去抖动电就是在键盘中附加去抖动电路，从根上消除抖动产生的可能性。右路，从根上消除抖动产生的可能性。右图所示电路图所示电路实际上是由实际上是由R-SR-S触发器构成的单脉冲电路。当按钮触发器构成的单脉冲电路。当按钮开关按下时开关按下时Q Q端输出低电平，当开关松开时端输出低电平，当开关松开时Q Q端恢复端恢复高电平，即输出一个负脉冲，以此消除抖动。高电平，即输出一个负脉冲，以此消除抖动。图图8.6 硬件去抖动电路硬件去抖动电路 （2 2）软件消抖法：键按下的时间与操作者的按）软件消抖法：键按下的时间与操作者的按键动作有关，约为十分之几到几秒不等。而键抖动键动作有关，约为
11、十分之几到几秒不等。而键抖动时间与按键的机械特性有关，一般为时间与按键的机械特性有关，一般为5 510ms10ms不等。不等。软件消抖法即是采用延时（一般延时软件消抖法即是采用延时（一般延时101020ms20ms）的）的方法，以避开按键的抖动，即在按键已稳定地闭合方法，以避开按键的抖动，即在按键已稳定地闭合或断开时才读出其状态。或断开时才读出其状态。 100ms100ms10ms10ms10ms10ms键抖动时间键抖动时间 图图8.7 软件消抖法软件消抖法延时区间示意图延时区间示意图3. 计算键码计算键码 键码是每个按键的标识。被按键确定下来之后，键码是每个按键的标识。被按键确定下来之后，接
12、下来的工作是计算闭合键的键码，然后才能根据键接下来的工作是计算闭合键的键码，然后才能根据键码进行对应的操作。码进行对应的操作。 为编程方便，键码通常都是以键的排列顺序安为编程方便，键码通常都是以键的排列顺序安排，按照从左到右、从上向下的顺序编排。键码可排，按照从左到右、从上向下的顺序编排。键码可根据行号列号以查表求得，也可通过计算得到。我根据行号列号以查表求得，也可通过计算得到。我们将结合实例加以介绍。们将结合实例加以介绍。 4.等待释放等待释放 等待释放是为了保证键的一次闭合仅进行一次处等待释放是为了保证键的一次闭合仅进行一次处理。求得键码后，然后通过不断进行键扫描，如有键理。求得键码后，然
13、后通过不断进行键扫描，如有键按下，则继续扫描，否则认为键已释放。按下，则继续扫描，否则认为键已释放。 5.按键处理按键处理 根据系统功能要求，利用单片机控制完成特定操作。根据系统功能要求，利用单片机控制完成特定操作。 键盘接口的控制方式键盘接口的控制方式 在单片机的运行过程中，何时进行键盘扫描和在单片机的运行过程中，何时进行键盘扫描和处理，可有下列三种情况：处理，可有下列三种情况：1.1.查询方式：单片机通过调用键盘扫描子程序，查查询方式：单片机通过调用键盘扫描子程序，查询有无键按下。询有无键按下。2.2.定时扫描方式：每隔一定时间执行一次键盘扫描定时扫描方式：每隔一定时间执行一次键盘扫描子程序。子程序。3.3.中断方式：每当有键闭合时才向中断方式：每当有键闭合时才向CPUCPU发出中断请求，发出中断请求，中断服务时进行键盘扫描和处理。中断服务时进行键盘扫描和处理。
