《键盘接口技术应用》PPT课件.ppt
按键的特点及工作原理独立式按键矩阵式按键键键盘盘接接口口技技术术应应用用 本章内容本章内容PC机除了主机以外还需要哪些部分呢？单片机电路有时候也需要键盘、显示等外设。按键的特点及工作原理v按键的分类：按键的分类：触点式：机械；无触点式：电气触点式：机械；无触点式：电气v键输入原理：键输入原理：通过按键的接通与断开，产生两种相反的逻辑通过按键的接通与断开，产生两种相反的逻辑状态状态 低电平低电平“0”“0”与与高电平高电平“1”“1”。v键功能的实现：键功能的实现：对于一组键或一个键盘，需通过接口电路与单对于一组键或一个键盘，需通过接口电路与单片机相连。可采用查询或中断方式测试有无键按下，片机相连。可采用查询或中断方式测试有无键按下，再确定是哪一个键按下，将该键号送入累加器再确定是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACCACC，然后判断是数字键还是功能键，若是数字键，则，然后判断是数字键还是功能键，若是数字键，则将键号对应的数字送入相关输入缓冲区；若是功能将键号对应的数字送入相关输入缓冲区；若是功能键，则通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执键，则通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。行完后再返回主程序。键盘接口需要解决的问题是否有键按下是否有键按下按键识别：按键识别：键抖动及消除：键抖动及消除：机械按键抖动时间在机械按键抖动时间在5 5msms10ms10ms之之间间 硬件方案硬件方案双稳态去抖电路双稳态去抖电路 软件方案软件方案延时延时10ms10ms20ms20ms后再次判断后再次判断消除方法消除方法：求键号求键号独立式按键独立式按键接口电路：特点：一线一键，按键识别（编程）简单；但占用特点：一线一键，按键识别（编程）简单；但占用较多口线，适合较多口线，适合8 8键以下使用。键以下使用。例例1 1：用：用P1P1口检测三个按键的状态并完成相应的功能口检测三个按键的状态并完成相应的功能解：资源分配：用P1口的低3位检测3个按键的输入，为1则表示按键没有按下，为0则表示相应按键被按下。流程图：ORG 0000HKB:MOV P1,#0FFH MOV A,P1 CPL A ANL A,#07H JZ KB LCALL D10MS MOV A,P1 CPL A ANL A,#07H JZ KB 编程：按三个按键中的任一键都对应一个特定功能。判断按键是否按下？CJNE A,#01H,KB01 LCALL PGM1 SJMP KBKB01:CJNE A,#02H,KB02 LCALL PGM2 SJMP KBKB02:CJNE A,#04H,KB LCALL PGM3 SJMP KBPGM1:RET判断具体哪个键按下并转去执行相应功能矩矩阵阵式式按按键键关键：如何关键：如何判断键号？判断键号？3210476511109815141312+5VP1.4P1.3P1.0MCS-51P1.7P1.6P1.5P1.2P1.1接口电路：特点：按键识别应采用扫描法或线路反转法特点：按键识别应采用扫描法或线路反转法 编程较为复杂，节省口资源，编程较为复杂，节省口资源，8 8键以上使用键以上使用键盘扫描子程序一般包括以下内容：1.判别有无键按下；2.扫描获取闭合键的行、列值；3.用计算法或查表法得到键值；4.判断闭合键释放否，如没释放则继续等待；5.保存闭合键号。键按下键按下/释放判断释放判断 KS：MOV A，#00H MOV P1，A ；全扫描字#00H送P1口 MOV P1，#0FH MOV A，P1 ；读入P1口状态 CPL A ；变正逻辑，高电平表示有键按下 ANL A,#0FH ；取低4位 RET ；返回，A0表示有键按下 按键识别扫描法 流程：当当第第0 0列列处处于于低低电电平平时时，逐逐行行查查找找是是否否有有行行线线变变低低，若若有有，则则第第0 0列列与与该该行行的的交交叉叉点点按按键键按按下下；若若无无，则则表表示示第第0 0列列无无键键按按下下，再再让让下下一一列列处处在在低低电电平平，依依此此循循环环，这这种方式称为种方式称为键盘扫描键盘扫描。键号键号=行首键号（行首键号（0 0、4 4、8 8、1212）+列号（列号（0 0、1 1、2 2、3 3）原理：在某一时刻只让在某一时刻只让一条列线一条列线处于处于低低电平，其余列线均电平，其余列线均处于高电平，则当这一列有键按下时，该键所在的行处于高电平，则当这一列有键按下时，该键所在的行电平将会由高电平变为低电平，可判定该列相应的行电平将会由高电平变为低电平，可判定该列相应的行有键按下。有键按下。例2：键盘扫描程序SERCH:MOV R2,#0EFH MOV R3,#00H LINE0:MOV A,R2 MOV P1,A MOV A,P1 JB ACC.3,LINE1 MOV A,#00H AJMP TRYKLINE1:JB ACC.2,LINE2 MOV A,#04H AJMP TRYK LINE2:JB ACC.1,LINE3 MOV A,#08H AJMP TRYKLINE3:JB ACC.3,LINE4 MOV A,#0CH AJMP TRYKLINE4:INC R3 MOV A,R2 RL A JNB ACC.0,BACK MOV R2,A AJMP LINE0 TRYK:ADD A,R3BACK:RET定时扫描方式 定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例如10 ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断。CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。中断扫描方式 为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。键盘和显示器综合应用v知识回顾LED显示的接口方式按键的接口方式v键盘和显示的综合应用实例停车场计数器硬件设计软件设计LED显示和按键的应用停车场计数器硬件电路设计v显示部分：静态显示（Static Display)连接?动态显示（Dynamic Display）连接？课堂练习1：尝试完成上述功能的显示电路连接。v计数部分：实际电路采用传感器，这里我们可以用按键模拟代替。单片机adpP2.1P2.0P2.6P2.7bg5Vadpbg。P0.1P0.0P0.6P0.75VP3.35VP3.2进车出车停车场计数器程序设计v基本功能单片机adpbg5Vadpbg。5VP3.35VP3.2进车出车v编写程序的基本思路主程序完成单片机的初始设定、初始显示等。两个按键可采用查询或者中断方式，本例子采用中断方式。各段功能程序地址确定ORG0000HLJMPMAINORG0003H；外部中断0的入口地址LJMPCAR_IN；进车后的中断子程序ORG0013H；外部中断1的入口地址LJMPCAR_OUT；出车后的中断子程序NUMEQU20HNUM_H EQU21HNUM_L EQU22H MAIN主程序流程TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0HDB 99H,92H,82H,0F8H,80H,90H主程序ORG0100HMAIN:MOVIE,#85HMOVNUM,#00HMOVNUM_H,#00HMOVNUM_L,#00H MOVDPTR,#TABDISP:MOVA,NUM_HMOVCA,A+DPTRMOVP2,AMOVA,NUM_LMOVCA,A+DPTRMOVP0,A SJMPDISP中断初始化初始车数设为0设置查表首地址十位显示（P2口）个位显示（P0口）FLOW CHART进车中断子程序（模拟“进车”按键按下后）进车中断子程序CAR_IN:INCNUMMOVA,NUMMOVB,#10DIVAB MOVNUM_H,AMOVNUM_L,B RETI返回除操作后，A、B分别是什么？想一想：出车后，中断子程序如何编写？课堂练习2：请完成出车中断子程序的编写！车数加1车数除以10得到十位和个位十位送NUM_H个位送NUM_L出车中断子程序CAR_OUT:INCNUM;车数减车数减1MOVA,NUMMOVB,#10DIVAB；除以；除以10，得到十位和个位，得到十位和个位MOVNUM_H,A；高位送到；高位送到NUM_HMOVNUM_L,B；低位送到；低位送到NUM_HRETI总 结v通过静态显示和独立按键完成了一个应用系统的设计v实际系统需采用传感器！v重点：v硬件资源的分配。v程序构思：主程序（显示部分）和中断子程序（计数值更新部分）的关系！思 考v程序的改进：怎样实现计数到99后的清0？v当停车场可容纳车位数目增多，需三位计数时，电路和软件如何修改？v当设计秒表（或数字钟）时，该应用程序有何借鉴之处？动态显示和按键编程实例秒表v问题1：秒表的基本功能有哪些？启动、停止、清0秒的加1计数显示的不断更新v问题2：上述功能需要通过什么相应的资源和软件来实现？按键、显示器定时器显示缓冲区的不断更新秒表的硬件设计v动态显示连接（至少2个数码管，用来显示秒值）v独立式按键（两个按键）单片机P2.0P2.7abcdefgdpP0.0P0.1+5VP3.2P3.3课堂练习1：请画出完成上述功能的硬件电路。软件设计v主要程序块：动态显示秒值更新键盘查询和按键功能设定v完成步骤：步骤一：显示和秒值更新步骤二：键功能的加入实现步骤一：显示和秒的加1计数v程序设计分析v主程序实现两位LED的动态显示v定时器中断子程序判断是否到1S，若到，更新显示缓冲区的内容！课堂练习2：请写指令，完成上述两部分程序的基本架构。ORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPCONTORG0100HMAIN:初始化部分动态显示程序部分CONT:定时器中断处理显示缓冲区更新处理RETI初始化部分程序MAIN:MOVP0,#00H MOV40H,#00HMOV41H,#00HMOVTMOD,#01H MOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0H MOVDPTR,#TABMOVR7,#02HMOVBYTE,#01HMOVR0,#40H简易秒表主程序的设计初始化P0选中LED的一位（BYTE）查表送该位的字型码(P2)延时位左移指向下一位R1加1指向显示缓冲区的下一位2位显示完？MAIN:略，见上页略，见上页NEXT-BYTE:MOVA,BYTEMOVP0,AMOVA,R0MOVCA,A+DPTRMOVP2,ALCALLDELAY10MSMOVA,BYTERLAMOVBYTE,AINCR0DJNZR7,NEXT-BYTELJMPMAINYMAINNNEXT-BYTEBYTEEQU 20H思考问题：v秒值显示到59秒后将清0，程序如何修改？v按键的功能如何设定？
