采用微机的键盘检测与提示电路及程序设计.docx

微机测控电路课程设计

题目:采用微机的键盘检测与提示电路及程序设计——方案A05

院

专

（系）

业

机电及自动化学院

测控技术与仪器（辅助）

学

号

姓

名

级

别

2 0 0 9

指导老师

2012年6月

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目录

1. 键盘接口技术-2-

1.1 键盘的物理结构-2-

1.2 按键的组成形式-2-

1.3键盘的抖动、干扰和消除-2-

1.4键盘的工作过程-3-

1.5键盘的识别方式-3-

1.6键盘的判别方法-3-

2．Msc-51单片机与8255A芯片的连接-3-

2.1Msc-51单片机的并行I/O口扩展-3-

2.2Msc-51单片机的并行I/O端口-3-

2.38255A可编程并行I/O口扩展-4-

2.4Msc-51单片机与8255的连接-4-

3.硬件连接与程序-4-

3.1元器件选择以及硬件连接图-4-

3.23X4键盘工作流程图以及相关程序-5-

4.心得体会-7-

参考文献：-8-

采用微机的键盘检测与提示电路及程序设计

——方案A05

键盘接口技术

键盘的物理结构

本方案采用机械式结构键盘。机械式结构键盘一般使用类似金属接触开关的原理，实现触点的导通和断开。

按键的组成形式

本方案采用3X4矩阵式键盘。矩阵式键盘由行线、列线及位于行列线交叉点的按键等部分组成。矩阵式键盘由于其矩阵式结构，单片机一个I/O口的状态已不能满足要求，需通过连接到键盘上的两根I/O口线的状态来共同确定按键的状态。采用行线和列线信号的状体分别处理，综合考虑方可确定按键闭合的位置。

键盘的抖动、干扰和消除

当按键被按下时会产生前沿抖动，当按键弹起时会产生后沿抖动。其抖动波形如图1所示。这是机械式触点式按键的共性。抖动时间的长短取决于按键的机械特性和操作状态。一般为10～100ms，这是在设计程序时必须考虑的一个重要参数。按键闭合的时间取决于操作人员的按键时间，一般为零点几秒到几秒之间。

为消除抖动的影响，可采用硬件消抖和软件消抖。本方案采用软件消抖的方法。软件消抖的基本原理是当检测出有按键被按下时，先执行一个延时程序以产生数毫秒的延时（一般为10~20ms）,待接通时间的前沿抖动消失后在判别按键是否还被按下。当按键释放时也需延时数毫秒,待后沿抖动消失后再判别按键是否真正释放。

键盘的工作过程

键盘工作过程一般分为以下几个过程：单片机判断键盘是否有按键被按下；消除按键抖动；确定有按键被按下并且按键已弹起；确定按键的位置；进行键值译码，即执行相应键的操作；当有两个及两个以上按键同时被按下时执行先按下按键的相应操作。

键盘的识别方式

键盘的扫描方式主要有主动扫描方式、中断触发方式和定时扫描方式等。本方案采用主动扫描方式。CPU对键盘的扫描采取此方式时，一旦进入键扫

描状态，则反复地扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据，而在执行键入命令或处理键入数据过程中，CPU将不再相应键入要求，直到CPU返回重新扫描键盘为止。

键盘的判别方法

矩阵式键盘按键位置的判别方法主要有：扫描法和线反转法。本方案采用行扫描法。扫描法的基本过程是快速判断是否有按键被按下。逐行置零电平其余各行置为高电平，检查各列线电平的状态，此时，如果读到某一列电平变为零电平，则可确定此列与当前输出为零的行的交叉点上的按键被按下。即获得了被按下的键所处的行号与列号，根据行号与列号置信息便可得到当前按键的位置或键值。

Msc-51单片机与8255A芯片的连接

Msc-51单片机的并行I/O口扩展

51单片机功能较强，使用方便。但对于一些较大的应用系统来说，它毕竟是一块集成电路芯片，其内部功能略显不足，这时就需要在片外扩展一些外围功能芯片。在51单片机外围可以扩展存储器芯片、I/O口芯片及其他功能芯片。

51单片机共有4个并行I/O口，51单片机可提供给用户使用的外部扩展端口只有P1口和P3口部分口线，因此很多系统在进行设计时需要进行I/O口扩展。

Msc-51单片机的并行I/O端口

P0口和P2口可以作为并行扩展总线，可以扩展I/O口。

P2口输出高8位地址A8~A15，具有输出锁存功能，保留高8位的地址信息。P0作为地址/数据分时复用通道口，为保存地址信息，需外加地址锁存器低

8位的地址信息，有地址锁存允许信号ALE的下降沿控制锁存操作。

8255A可编程并行I/O口扩展

引脚说明

D7~D0三态双向数据线：与单片机数据总线连接，用来传输数据信息。

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