4x4键盘.doc

单片机实训教材单片机的应用键盘扫描程序环 FY:江西华忆电子工业中等学校键盘扫描程序设计实训教学目的了解键盘的组成及接线方法了解编码键盘和非编码键盘的组成学习非编码键盘的扫描方法步骤编写程序实现简单键盘设计和矩阵键盘的编程。主要元件的介绍。1,CPUAT89S51 AT89S51是一款低功耗,高性能的8位微处理器,有4KBZ可在系统编程(ISP)Flash闪速存储器,1000次擦写周期,它与工业标准的80C51和80C52的指令集及输出PIN脚完全兼容。128X8-bit片内RAM,32个可编程I/O脚,2个16-位定时/计数器,5个中断源,可编程全双工串行口,低功耗空闲模式和掉电模式。3,键盘原理独立式键盘的接线原理独立式键盘是由若干个机械触点开关构成的,把它与单片机的I/O口县连接起来,通过读I/O口的电平状态,即可识别出相应的按键是否被按下,看下面的电路图:如果按键不被按下,其端口就为高电平,如果相应的按键被按下,则端口变为低电平。在这种键盘的连接方法中,我们通常采用上拉电阻接法,即各按键开关一端接低电平,另一端接单片机I/相连,这是为了保证在按键断开时,各I/O口线有确定的高电平,如果端口内部已经有上拉电阻,则外电路的上拉电阻就可以省去,想想看,哪几个并行口内部有上拉电阻呢?通常我们用来做键盘的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触点式微动开关,这种开关具有结构简单,使用可靠的优点,但当我们按下按键或释放按键的时候它有一个特点,就是会产生抖动,看上图的按键脉冲波形,这种抖动对于人来说是感觉不到的,但对单片机来说,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的,而机械抖动的时间至少是毫秒级,对计算机而言,这已是一个很“漫长”的过程了,按键区抖动原则和方法常用的有两种:硬件方法和软件方法。硬件去抖动方法很多,这不在我们的讨论范围。单片机中常用软件去抖动方法,软件法其实很简单,就是在单片机获得端口低电平信息后,不是立即认定按键已被按下,而是在延时10ms或更长时间后再次检查该端口,如果仍为低,说明此键确实被按下了,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(端口电平为高电平时)再延时5-10ms,消除后沿的抖动,然后再对按键进行处理,不过一般情况下,我们通常不对按键释放后沿进行处理,实践证明,也能满足通常的要求。矩阵式键盘的连接方法和工作原理:什么是矩阵式键盘?当键盘中按键数量较多时,为了减少I/O口线的占用,通常将按键排列成矩阵式,在矩阵式键盘中,每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通,而是通过一个按键加以连接。这样做有什么好处呢?大家看下面的电路图,一个并行口可以构成4*4=16个按键,比之直接将端口线用于键盘多出了一倍多,而且线数越多,区别就越明显。比如再多加一条线就可以构成20键的键盘,而直接用端口线则只能多出一个键(9键)。由此可见,在需要的按键数量比较多的时候,采用矩阵法莱连接键盘是非常合理的。矩阵式结构的键盘显然比独立式键盘复杂些,识别也要复杂一些,在上图中,列线通过电阻接电源,并将行线索接的单片机4个I/O口作为输出端,而列线所接的I/O口则作为输入端,这样,当按键没有被按下时,所有的输出端都是高电平,代表无按键按下,行线输出是低电平;一旦有键按下,输入线就会被拉低,这样,通过读入输入线