第9章 键盘接口技术.ppt

第9章 键盘接口技术 本章主要内容 9.1 键盘的工作原理 9.2 独立式键盘接口设计与应用举例 9.3 矩阵式键盘接口设计与应用举例 9.1.1 键盘的工作原理与特点 键盘实质上是一组按键开关的集合。按键的闭合与否通常用高电平或低电平来进行检测。按键闭合时为低电平；按键断开时为高电平。因此通过电平高低状态的检测，便可确认按键按下与否。 由于机械触点的弹性作用，在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，为了确保CPU对一次按键动作只确认一次按键，必须消除抖动的影响。可采用硬件或软件两种方式消除抖动。 9.1.2 键盘输入接口与软件应完成的任务 一个完善的键盘控制程序应完成下述任务： 检测并判断是否有键按下； 有键按下后，在无硬件消抖电路的情况下，应用软件延时方法消除抖动影响； 计算并确定按键的键值或键号； 程序根据计算出的键值进行一系列的动作处理和执行。 9.2 独立式键盘接口设计与应用举例 9.2.1 独立式键盘的工作原理 独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式键盘单独占有一根I/O口线，每根I/O口线的按键工作状态不会影响其它I/O口线的工作状态。独立式键盘接口电路配置灵活，软件结构简单，按键数量少时可采用这种按键电路。 9.2.2 独立式键盘应用举例 【例】编写键盘接口程序，KEY0～KEY2分别是每个按键的功能处理程序。 K0 EQU P1.0 ；K0 = P1.0 K1 EQU P1.1 ；K1 = P1.1 K2 EQU P1.2 ；K2 = P1.2 ORG 0000H ；程序执行开始地址 LJMP START ；跳转到标号START执行 ORG 0100H START:MOV SP,#60H ；设置堆栈 MOV A,#0FFH MOV P1,A ；置P1口为输入方式 LOOP: JNB K0,KEY0 ；K0 = 0 即K0按键按下，则转向KEY0执行 JNB K1,KEY1 ；K1 = 0 即K1按键按下，则转向KEY1执行 JNB K2,KEY2 ；K2 = 0 即K2按键按下，则转向KEY2执行 JMP LOOP KEY0: LCALL DELAY_15MS ；延时15ms消除抖动 JNB K0,$ ；判断K0是否放开，若K0 = 0则原地等待 ： ；K0 = 1放开，执行K0的功能 JMP START KEY1: LCALL DELAY_15MS ；延时15ms消除抖动 JNB K1,$ ；判断K1是否放开，若K1 = 0则原地等待 ： ；K1 = 1放开，执行K1的功能 JMP START KEY2: LCALL DELAY_15MS ；延时15ms消除抖动 JNB K2,$ ；判断K2是否放开，若K2= 0则原地等待 ： ；K2 = 1放开，执行K2的功能 JMP START DELAY_15MS：…… ；延时15ms子程序 RET END 9.3 矩阵式键盘接口设计与应用举例 9.3.1 矩阵式键盘的结构与工作原理 矩阵式键盘又称行列式键盘。用I/O口线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上。工作原理是：按键设置在行列线的交叉点上，行、列线分别和按键开关两端相连，即矩阵式键盘两端都与单片机I/O口相连，当按键被按下时，其交点的行线和列线接通，使相应行线和列线上的电平发生变化，根据电平变化情况确定被按下的键。 9.3.2 矩阵式键盘的工作方式 一、编程扫描方式 编程扫描方式是利用CPU在完成其它工作之余，调用键盘扫描子程序，来响应键盘输入的请求。即对键盘的扫描采取程序控制方式，一旦进入按键扫描状态，反复地扫描键盘，等待用户从键盘上输入。在执行键功能程序时，CPU将不再响应键入要求，直到CPU返回重新扫描键盘为止。 二、定时扫描方式 定时扫描工作方式是利用单片机内部定时器产生定时中断（例如10ms）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并执行相应键功能程序。定时扫描工作方式的键盘硬件电路与编程扫描工作方式相同。 三、中断扫描方式 只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描并执行该键功能程序；如果无键按下时，CPU将不理睬键盘。即前两种扫描方式，CPU对键盘的监视是主动进行的，而后一种扫描方式，CPU对键盘的监视是被动进行的。 9.3.3 矩阵式键盘的识别方式 一、行扫描法的原理 行扫描法是在判定有键按下后逐行置低电平，其余各行置为高电平，同时读入列状态。若列状态出现非全1状态，这时0状态的行、列交点的键就是所按下的键。