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实现独立式键盘的识别以及控制在单片机应用系统中,有时只需要几个简单的独立按键就可满足控制要求。独立式键盘工作原理。四个独立按键与单片机的~相连,同时也通过上拉电阻与+5V电源相连。
每个按键单独占用一根I/O接线,每根I/O接线的工作状态不会影响到其他I/O接线。当S21键按下时,数码管显示“1”,S22键按下时,数码管显示“2”,同样,S23或S24按下时,数码管分别显示“3”或“4”。实现矩阵式键盘的识别及控制。控制按键较多时,为减少对单片机I/O端口的占用,通常要把键盘排列成矩阵形式。每个按键按下后,数码管都能准确地对应显示。
键盘键盘是单片机应用系统中常用的输入设备,通过键盘可以输入数据、命令以及各种参数,实现人机通信。
(相关资料图)
键盘按照结构原理可分为两类:一类是触点式开关键盘,如机械式开关、导电橡胶式开关等。另一类是无触点式开关键盘,如电气式、磁感应等。前者造价低,后者使用寿命长。
按照接口原理,键盘又可分为以下两类:一类是编码键盘,如电脑键盘。编码键盘的按键产生固定的字符,是由硬件电路实现的,电路较复杂,在单片机中不常用。另一类为非编码键盘。
它的按键只提供按键的状态,按键的具体功能由编程者自己定义,由程序实现。此外,非编码键盘根据键盘与CPU的连接方式不同,又分为独立式键盘和矩阵式键盘。目前在单片机系统中被广泛应用的键盘为非编码键盘和触点式开关键盘。
键盘使用时抖动的问题键盘的抖动问题是按键的机械触点接触不稳定造成的。机械式按键按下或释放时,由于机械弹性作用的影响,通常伴随有一定时间的触点机械抖动,然后其触点才稳定下来。
在开关闭合和断开瞬间都会有键盘信号不稳定的现象,抖动时间的长短与开关的机械特性有关,一般为5~10 ms。从图中可以看出,在触点抖动期间检测键盘的通与断状态,可能导致判断出错,即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作,这种情况是不允许出现的。
为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判,必须采取去抖动措施,常用的方法有两种:一种是采用硬件去抖动电路,用双稳态电路、单稳态电路、滤波电路等,但在实际应用中不常采用;另一种是采用软件去抖动,其原理为当第一次检测到有键按下时,调用一延时10 ms程序,然后再去检测该键,确定其是否按下。
因为按键的抖动时间一般在5~10 ms之间,而按键闭合或者断开的稳定时间在几百毫秒到几秒之间,延时10 ms并不会影响对按键触点闭合或者断开的判别。
独立式键盘工作原理单片机的~分别与四个独立按键相连,同时也通过四个上拉电阻与+5 V电源相连。当按键未按下时,~上的电位为+5 V。当有按键按下时,对应的端口因按键的闭合而直接与地相连,其电位变为0V。基于此可以通过扫描~的电位情况来识别各个按键的状态。
独立式键盘编程控制由以上分析可知,判别有无按键按下,先扫描~有无电位的变化,检测有电位变化时要延时10 ms再次检测,以消除按键抖动带来的不利影响。由于~的电位变化检测是先后完成的,故四个按键实际上存在优先顺序的问题,这完全由编程决定。独立式键盘的优点是按键配置灵活,编程简单。缺点是占用1/O端口多。因此,独立式键盘适合于要求按键数量较少的场合。
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