非阻塞式读取矩阵按键：保姆教程

最新推荐文章于 2024-10-03 17:51:43 发布

Carbon6

最新推荐文章于 2024-10-03 17:51:43 发布

阅读量1.3k

点赞数

分类专栏： 51单片机文章标签：矩阵单片机线性代数

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Carbon6/article/details/121153011

版权

本文详细介绍了如何在51单片机上实现非阻塞式读取按键，包括基本读取、延迟消抖、标志位处理、计数法，以及扩展到矩阵按键的方法。通过连续进阶的方法解决了按键抖动和资源占用问题，适合新手和进阶者学习。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

非阻塞式读取矩阵按键

这个教程是在电协培训新生的一点点心得，旨在解决许多人学习单片机，对按键的一个困惑：按键的非阻塞式消抖。如何在不消耗很多时间的情况下，有效地消抖，具有非常实际的意义。

本文就把一个循序渐进的对按键处理的理解记录下来，方便大家学习，由于本人已投入半导体器件的学习，很久没有接触数字电路，如有错误，还请读者指出。

本文注重方法的连续演化，遵循事物的发展规律，如需要计数式非阻塞矩阵按键读取方法，直接翻到最后即可，最后我将给出本文所讲的所有代码，屏蔽掉，稍加修改端口可以在51单片机上实现，体会每种方法的利弊，和更好的方法的思想。

另外我将给出一个应用，证明非阻塞，特征次数可变的按键检测的优势。

1、按键的基本读取

请添加图片描述

如上图，是单片机常用的两种开关，其内部结构，由于弹性金属触点的接触，进而触发了两个引脚的开路和短路。

请添加图片描述

独立按键的检测原理：

从单片机核心板的原理图上可以看到，在按键未按下时，KEY是断开的，单片机IO口通过限流电阻与VCC相连，则IO口处于被拉高的状态。

按键被按下时，则KEY接通，电阻右端为理想的0V状态，IO口接在电阻右端，处于被拉低的状态。

单片机通过读这些引脚状态就能够判断按键处于什么状态。

根据这个思想，代码如下：

void main(void)
{
   
    while (1)
    {
   
        if (key0 == 0)
        {
   
            led = !led;
        }
    }
}

2、delay延时消抖：解决抖动问题

上面的代码，效果不好？那一定是按键消抖的问题

请添加图片描述

通常按键所用的开关都是机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上就稳定的接通，在断开时也不会一下子彻底断开，而是在闭合和断开的瞬间伴随了一连串的抖动。

那么，如何消抖呢？

一种是硬件消抖，用电容导走信号的高频分量，也就是抖动部分。

请添加图片描述

另一种就是软件消抖：

void main(void)
{
   
    while (1)
    {
   
        if (!key0)
        {
   
            delay_ms(10);
            if (!key0)
            {
   
                led = !led;
                //while (!key0);
            }
        }
    }
}

这种方法也有弊端，不用while卡住，那么按住按键，则每次都会进入循环，大多数应用情景，我们都希望按一次按键，单片机做一次响应，用了while，那么主循环就会卡在这里不能往下进行，这对于大多数情况下都是致命的，应该尽量避免。

3、标志位：解决单次按下难题

这种方法基于上面提到的问题做了改进，主要思想是定义一个变量，储存按键的状态，只有在弹起状态的时候按下，才算做一次有效按下，在else if中更新为按键弹起状态。

void main(void)
{
   
    unsigned char key0_stat;
    while (1)
    {
   
        if (key0_stat == 1 && key0 == 0)
        {
   
            delay_ms(10);
            key0_stat = 0;
            led = !led;
        }
        else if (key0_stat == 0 && key0 == 1) key0_stat = 1;
    }
}