单片机开发基础与经典设计实例
5.2 单片机系统中的键盘接口
更新于2009-02-27 09:45:28

5.2 单片机系统中的键盘接.
        键盘是单片机应用系统最常用的输入设备,设计人员可以通过键盘向单片机系统输入指令、地址和数据,实现简单的人机通信。可见,键盘接.在单片机应用系统中应用得十分广泛,因此有必要对其进行讨论。
 

5.2.1 键盘的工作原理
        实际上,键盘是一组按键的集合,键是一种常开型按钮开关:不按时键的两个触点处于断开状态,按下时键的两个触点处于闭合状态,它的简单示意如图5-4所示。


        图5-4按键的简单示意图

         通常,键盘分编码键盘和非编码键盘。按键的识别由专用的硬件译码实现,并能产生键编号或键值的称为编码键盘,如BCD码键盘;   按键的识别由软件识别,没有专门键盘编码电路的称为非编码键盘。由于在单片机组成的电路系统中常采用非编码键盘,因此本节只讨论非编码键盘。
         图5-4所示的按键简单示意图中,当按键S未被按下(即断开)时,P1.1输入为高电平;S闭合后,P1.1输入为低电平。由于按键所用的开关为机械弹性开关,一个按键开关在闭图5.5按键的电压信号波形合时由于弹性作用不会马上稳定地接通,在断开时也不会马上断开,因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,如图5-5所示。

5-5 抖动


        对于按键闭合及断开瞬间均伴随的抖动,其时间长短是由按键的机械特性决定,一般为5~10ms。虽然这种抖动对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,如果设计中不消除这些抖动,将会产生不可预测的不良后果,因此必须对按键的抖动进行消除。
        由于按键的抖动会引起一次按键被误读多次,为了确保单片机对键的一次闭合仅做一次处理,必须去除键抖动,在键闭合稳定时取键状态,并且必须判别到键释放稳定后再进行处理。按键的抖动,可用硬件或软件两种方法消除。
        1)硬件方法:通常用于按键较少的情况,常见的硬件消抖电路是RS触发器。
        2)软件方法:这种方法是在单片机获得P1.1.为低电平的信息后,不是立即认定按键已被按下,而是延时10ms或更长一些时间后再次检测P1.1.,如果仍为低电平,这时说明按键的确已经按下。按键断开时的检测方法与按键闭合时完全相同。
前面提到,键盘分编码键盘和非编码键盘;但是从结构形式划分键盘,它又可以分为独立式键盘和行列式键盘两种。下面两节将分别对独立式键盘和行列式键盘进行讨论。

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