三、键盘检测原理及应用实现

键盘检测原理及应用实现

视频链接：[3-4] 独立按键控制LED移位_哔哩哔哩_bilibili

对应课程P7-P10

键盘实际上就是一组按键，在单片机的外围电路中，通常用到的按键都是机械弹性开关，当开关闭合时，线路导通，开关断开时，线路断开。单片机系统常见的弹性小按键图示意图如图所示：

弹性小按键被按下时闭合，松开后自动断开；自锁式按键与弹性按键不同，当按下时自锁式按键会闭合且会自动锁柱，只有再次按下时才会弹起断开，自锁式按键示意图如图所示：

单片机检测按键的原理：单片机的I/O口既可以作为输出也可以作为输入使用，当检测按键时用的是它的输入功能，我们把按键的一端接地，另一端与单片机的某个I/O口相连，开始时先给该I/O口赋一个高电平，然后单片机不断地检测该I/O口是否变为低电平，当按键闭合时，即相当于该I/O口通过按键与地相连，变成低电平，程序一旦检测到I/O口变为低电平则说明按键被按下，然后执行相应的指令。

独立键盘控制LED亮灭

按键的连接方法非常简单，独立按键的原理图如图所示：

当按键被按下时，其触点电压变化过程如下图所示：

由图不难看出，实际波形与理想波形之间是有区别的，实际波形在按键被按下和释放的瞬间都有抖动现象，抖动时间的长短与按键的机械特性有关，一般为5~10ms。通常我们手动按下键然后立即释放，这个动作中稳定闭合的时间超过20ms，这也就是为什么单片机在检测键盘是否按下时都要加上去抖操作了。去抖有专用的去抖电路，也有专用的去抖芯片，但是通常出于成本控制等原因，我们只需要在写程序的时候需延时处理就很容易解决抖动问题。

在编写单片机的键盘检测程序时，通常在检测按下时加入去抖延时，检测松手时就不需要加了。按键检测流程图如图所示：

需要注意的是，在头文件regx52中既包含了寄存器声明也还包含了位声明，如图所示：

关于头文件的不同以代码形式进行简单叙述：

#include <REGX52.H> //#include <REG52.H>则不包含对位寄存器的声明

void main
{
   
   
	while(1)
	{
   
   
		//P2=oxFE; 控制P2需要同时操作8位数据从而控制8个LED
		P2_0=0;  // 可以单独控制一个LED
	}
}

为了实现对独立键盘控制LED亮灭，显然需要用判断键盘何时被按下，何时被松开，代码如下：

#include <REGX52.H> //#include <REG52.H>则不包含

void main()
{
   
   
	while(1)
	{
   
   
		if(P3_1==0)//通过原理图可知，按键进行这样的连接：S13-RXD-P3.1
		{
   
              //当检测到P3.1位低电平时（即按键被按下）
			P2_0=0; //D2亮（最左边的LED亮）
		}
		else        //当检测到P3.1位不是低电平时（即按键被释放）
		{
   
   
			P2_0=1;//D2灭
		}
	}
}

在上面代码中如P3_1==0，涉及到C51数据运算相关知识，下面给出常用汇总的运算符：

还涉及到if条件语句,基本格式和解释如下图所示：

独立按键控制LED状态

如果想实现独立按键按下之后松开手才亮，再按下按键，灯灭，这该如何实现呢？

上一节已经说了按键抖动现象和去抖的操作，现在结合一张更为具体的图来进行说明：