单片机应用中的键盘模块设计.pdf

信息技术与信息化 开发与应用 单片机应用中的键盘模块设计 The Technique of Keyboard Process of MCU Application 姚德法 YAO Defa 摘　要 　本文针对单片机应用中的不同场合 ,提出了几种实用的键盘接口方法、按键编码方式和按键识别方法, 并在此基础上给出了相关的软件实现方法 ,最后结合工作实际介绍几种键盘设计实用技巧。 关键词 　键码　抖动　扫描　按键接口 　　Abstract 　In this article , several common and practical methods of keyboard interface , key coding and key identi fication are introduced for kinds of MCU Application. Accordingly , the software implementation is given. In the end , some skills of keyboard design are introduced. Keywords 　Key code 　Dithering 　Scan 　Key interface 立接口方式可以节省很多 I/ O 资源 ,相对于专用芯片式可以 1 　引言 节省成本 ,且更为灵活。缺点就是需要用软件处理消抖、重 在单片机应用中 ,人机交互对话最通用的方法就是通过 键等问题。接口示意图如图 2 所示。矩阵式按键接口根据 键盘进行的。操作者通过键盘向系统发送各种指令或置入 采用的按键识别方法不同基本有两种接法 :线反转法和扫描 必要的数据信息。因此键盘模块设计的好坏 ,直接关系到系 法。其中扫描法的列线始终为输入 ,行线始终为输出 ;线反 统的可靠性和稳定性。目前少见专门针对单片机按键设计 转法则需要改变列线和行线的方向。 的文档资料 ,因此本文结合工作实际 ,系统地介绍了单片机 应用中比较有价值的按键设计方法。 2 　常用按键接口 常用的按键接口一般分为“独立式按键接口设计”、“专 用芯片式设计”和“矩阵式接口设计”几种。具体采用哪种方 式 ,应该根据所设计系统的实际情况而定。下面分别介绍不 同接口方式的优缺点及适用场合。 2. 1 　独立式按键接口设计 独立式按键接口设计优点是电路配置灵活 ,软件实现简 单 ,但缺点也很明显 ,每个按键需要占用一根口线 ,若按键数 量较多 ,资源浪费将比较严重 , 电路结构也变得复杂。因此 本方法主要用于按键较少或对操作速度要求较高的场合。 软件实现时 ,可以采用中断方式 ,也可以采用查询方式 ,示意 图如图 1 所示。 2. 2 　专用芯片式设计 专用键盘处理芯片一般功能比较完善 ,芯片本身能完成 图 1 　独立式按键接口方式 对按键的编码、扫描、消抖和重键等问题的处理 ,甚至象 8279 还集成了显示接口功能。专用键盘处理芯片的优点很明显 , 可靠性高 ,接口简单 ,使用方便 ,适合处理按键较多的情况。 但在很多应用场合 ,考虑成本因素 ,可能并不是最佳选择。 2. 3 　矩阵式接口设计 矩阵式按键设计适应于按键数量较多 ,又不想使用专用 键盘芯片的场合。这种方式的按键接口由行线和列线组成 , 按键位于行、列的交叉点上。这种方式的优点就是相对于独 中国电子科技集团公司第41 研究所 　266555 2005 年第 6 期 47　　　 © 1994-2006 China Academic Jour