独立按键的原理

本文介绍了独立按键的工作原理及特点,并重点解析了利用中断法处理独立按键的方式。包括设置中断触发方式、打开外部中断、编写中断服务函数等内容。

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独立按键式直接用I/O口线构成的单个按键电路,其特点式每个按键单独占用一根I/O口线,每个按键的工作不会影响其他I/O口线的状态。独立式按键电路配置灵活,软件结构简单,但每个按键必须占用一个I/O口线,因此,在按键较多时,I/O口线浪费较大,不宜采用。

独立按键的软件常采用查询式结构。先逐位查询没跟I/O口线的输入状态,如某一根I/O口线输入为低电平,则可确认该I/O口线所对应的按键已按下,然后,再转向该键的功能处理程序。

独立键盘理想的波形是按下去时保持低电平,实际上在上升沿和下降沿的过程中(即按键和离键时的一段微小时间)会出现抖动。消抖的方法有两种,一种是通过硬件:在电路上连个电容;另一种是软件消抖,根据经验增加10ms的延时。

sbit key = P1 ^ 1;


while(!key); //有按键抬起
delay_ms(10);
while(!key); //确实有按键抬起
这样即能起到消抖的作用。


独立键盘有扫描法和中断法。

下面主要介绍中断法:

1.打开总中断

2.设置外部中断的触发方式 (TCON寄存器)

IT0:INT0: 1 负边缘触发(下降)   0   低电平触发

IE0:中断请求标志位

IT1:INT1: 1 负边缘触发(下降)   0   低电平触发

3.打开外部中断

EX0 = 0;

4.外部中断服务函数

void isr_exito() interrupt 0

{

    EX0 = 0;

   /* 你所实现的功能程序*/

    EX0 = 1;

}

下面是一个例子:

void int_init(void)        //中断函数
{
    EA = 1;
    IT0 = 1;
    EX0 = 1;
}

void init_isr(void) interrupt 0   //中断服务函数,实现的功能是在数码管上显示数字,按键按一下+1,范围0~99
{
    static unsigned char disdata = 0;
    EX0 = 0;
    delay_ms(10);
    if(0 == key1)
    {
        while(!key1);
	delay_ms(10);
	while(!key1);
	disdata++;
	if(100 == disdata)
	{
	    disdata = 0;
	}
	tempdata[0] = segdata[disdata / 10];
	tempdata[1] = segdata[disdata % 10];
    }
    EX0 = 1;
}

<think>好的,我需要帮助用户了解独立按键原理图设计,并提供相关的教程。首先,我需要整理用户提供的引用内容,看看里面有哪些关键信息可以用于回答。 根据引用[1],独立按键每个按键占用一个IO,连接到独立的输入线,如电路图13-1所示。引用[2]提到独立按键外接GND,按下时会将对应的IO拉低到0,松开后恢复高电平。引用[4]则提到了51单片机控制LED灯的例子,以及按键作为输入设备的作用。 接下来,我需要将这些信息组织成一个结构清晰的教程。首先应该介绍独立按键的基本原理,包括电路结构和工作机制。然后分步骤讲解设计要点,比如上拉电阻、按键布局、消抖处理等。同时,结合引用中的内容,比如引用[3]提到的矩阵按键独立按键的区别,可以对比说明为什么在某些情况下选择独立按键。 可能还需要注意用户提到的教程部分,是否要给出具体的原理图示例。根据引用[1]和[4],可以推断出典型的独立按键电路图是怎样的,例如每个按键连接到一个IO和地,通过上拉电阻保持高电平,按下时拉低。需要确保这些描述准确,并符合用户提供的引用内容。 另外,引用[2]详细解释了按键按下时的电平变化,特别是施密特触发器的作用,这部分可能在硬件设计中需要注意,比如是否需要添加额外的硬件消抖电路,或者依赖软件消抖。需要提醒读者在设计中考虑这些因素。 最后,生成的相关问题需要基于用户提供的引用和回答内容,可能涉及独立按键的应用场景、与矩阵按键的对比、消抖方法等。需要确保问题与回答内容紧密相关,帮助用户进一步学习。 现在需要检查是否有遗漏的信息点,比如引用[3]提到矩阵按键节省IO,但用户的问题是关于独立按键的,所以可能只需要对比提及即可。同时,确保所有技术术语解释清楚,适合教程的读者理解。</think>### 独立按键电路原理图设计教程 #### 一、独立按键的基本原理 独立按键是一种通过机械触点通断实现电平变化的输入设备。当按键未按下时,IO通过上拉电阻保持高电平(逻辑1);按下时,按键IO与地(GND)短接,强制拉低至低电平(逻辑0)。例如,引用[2]中提到:“开发板所有IO默认全是高电平即1;独立按键外接GND,当按键按下时,产生强下拉,将对应IO置0。” #### 二、独立按键电路设计步骤 1. **上拉电阻设计** 每个按键需串联一个上拉电阻(通常为4.7kΩ~10kΩ),确保按键未按下时IO电平稳定为高。电路示例如下: $$V_{CC} \rightarrow R_{pull-up} \rightarrow IO \rightarrow 按键开关 \rightarrow GND$$ 引用[1]中的电路图13-1即展示了这一结构。 2. **按键布局设计** 每个按键独立占用一个IO,直接连接至单片机的输入引脚。例如,若使用4个按键,需占用4个IO。引用[3]对比指出:“独立按键每个按键占用一个IO,可能因IO数量限制而改用矩阵按键。” 3. **消抖处理** 机械按键存在触点抖动(约5~20ms),需通过硬件或软件消抖: - **硬件消抖**:在按键两端并联电容(如0.1μF),吸收抖动信号。 - **软件消抖**:检测到按键按下后延时10ms再读取状态,确认稳定电平。 4. **代码实现示例(51单片机)** ```c sbit KEY = P3^0; // 定义按键连接的IO void main() { while(1) { if (KEY == 0) { // 检测按键是否按下 delay_ms(10); // 软件消抖 if (KEY == 0) { // 执行按键操作(如控制LED) } } } } ``` #### 三、典型应用场景 - **参数设置**:通过多个按键调节系统参数,如时钟设置[^4]。 - **状态切换**:如引用[4]中提到的“通过两个按键控制LED灯开关”。 #### 四、设计注意事项 1. **IO配置**:需设置为输入模式,并启用内部上拉(若支持)。 2. **抗干扰设计**:长导线场景下可串联100Ω电阻减少噪声。 3. **功耗优化**:低功耗设备中,上拉电阻值可适当增大。
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