51单片机之按键实验

　　名称:51单片机之按键实验

　　说明:键盘是计算机基础、重要的输入设备之一。对于键盘来说，其工作任务大体可以分为以下三项:

　　(1)、按键识别。即判断有无按键按下。

　　(2)、求键值。判断哪个键被按下。

　　(3)、执行相应的操作。

　　在这里，实验所用到的键盘为独立键盘和矩阵键盘。

　　对于独立键盘,它的每个按键需要占用一个IO口。一般来说，按键一端接地，另一端接IO口。当按键按下时，线路被导通，IO口被拉低，即状态为‘0’。所以在使用是我们一般把对应IO口置成高电平，然后不断检测此IO口是否被拉低，从而判断按键是否按下。

　　对于矩阵键盘来说，它用较少的IO口完成较多个按键的功能。但软件设计的复杂度相应增加些。一般来说，矩阵键盘是由多个行线和列线交叉在一起组成，每个单独的键盘仍是独立键盘。由于每个按键的两段都不接地，所以使用时需要人为的将对应的IO口置低。具体来说，是使用扫描的方式，先固定一行或者一列的按键公共端为低，然后在按列检测每一个按键的另一端。如此往复,直到完成整个键盘的扫描。

　　The last but not least, 对于按键实验来说，消抖一般来说是避免不了的。对于机械按键，在按下按键的过程中，会产生前沿抖动(按下)和后沿抖动(释放)。在具体使用时，一般有两种方式可以消抖，一个是硬件电路进行消抖，另一个则是使用软件消抖。在本实验中使用的软件消抖的方式。

　　软件消抖:说白了就是延时一段时间（一般为5-10ms），看是否确实还是原来的电平。一般来说，没有经过硬件消抖的情况下，都进行软件消抖。(虽然对于某些具体应用来说，不进行软件消抖也能达到相同的效果，如本实验中矩阵键盘实验，不涉及到对同一个数字的连续操作，所以不消抖也是可以的。但是独立按键实验则必须要进行消抖，否则num会变化的不稳定)。

　　哦，还有一点，对于51单片机IO口来说，复位之后IO默认输出的都是高电平。举个P0的例子说明问题，P0在复位之后输出的是FF。如果在程序中不进行主动赋值(即P0不出现在=的左边)，那么P0口将一直保持高电平。即使在过程中被某些电路拉成低电平，之后P0也会被自动拉回高电平。这就解释了独立按键实验中，后沿消抖用的是while(keyboard1 != 0xFF) ; 对于具体的原因，我也不是很清楚，大概和IO口内部的逻辑电路有关。当然，如果在程序中把对应端口进行人为的赋值了，那么那将保持赋值后的电平了。

　　*/

　　#include

　　#define keyboard P0

　　#define digitaltube P2

　　#define keyboard1  P1

　　#define uchar unsigned char

　　//共阳极段码（a在低位，dp在高位）

　　uchar code _data1[16] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,

　　0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E

　　};

　　//延时函数

　　void delay_ms(unsigned int n)

　　{

　　unsigned int i=0,j=0;

　　for(i=0;i

　　for(j=0;j<123;j++);

　　}

　　//一位数码管显示数字

　　void DisplayNum(char num)

　　{

　　digitaltube = _data1[num];

　　}

　　//消除抖动，判断按键是否按下

　　int Debounce()

　　{

　　uchar temp = keyboard1;

　　int res = -1;                       //初始化

　　delay_ms(10);                       //延时10ms

　　if(temp == keyboard1)

　　res = 0;

　　return res;                 //返回结果

　　}

　　//独立按键实验：通过两个独立按键实现数字加1减1，然后用数码管显示

　　void IndButton()

　　{

　　char num = 0;

　　while(1)

　　{

　　if(Debounce() >= 0)                 //通过软件消抖判断是否按下按键

　　{

　　switch(keyboard1)

　　{

　　case 0xFE:          //+1按键

　　++num;

　　if(10 == num)

　　num = 0;

　　break;

　　case 0xEF:          //-1按键

　　--num;

　　if(-1 == num)

　　num = 9;

　　break;

　　}

　　while(keyboard1 != 0xFF)    ;               //等待按键释放

　　}

　　DisplayNum(num);        //数码管显示数字

　　}

　　}

　　//矩阵键盘扫描

　　int KeyScan()

　　{

　　uchar i = 0,temp = 0,temp1 = 0;

　　uchar res = 0;              //返回终的结果

　　for(i = 0;i < 4;++i)

　　{

　　//选定行,即对应行输出低电平

　　if(0 == i)

　　temp = 0x80;

　　//temp = 0x40;

　　else

　　temp = temp>>1;

　　temp1 = (~temp)&0x0F;      //保留低四位，用作判断列

　　keyboard = ~temp;        //选中第i行

　　if(temp1 !=(keyboard & 0x0F))       //判断是否按下按键，比较判断列

　　{

　　delay_ms(10);                       //消除前沿抖动

　　if(temp1 != keyboard & 0x0F)

　　{

　　//判断是哪一列

　　switch(keyboard & 0x0F)

　　{

　　case 0x07:

　　res = i*4+0;                    //计算返回结果，i行0列

　　while(temp1 != 0x0F)            //消除后沿抖动

　　{

　　temp1 = keyboard & 0x0F;

　　}

　　break;

　　case 0x0B:

　　res = i*4+1;

　　while(temp1 != 0x0F)            //消除后沿抖动

　　{

　　temp1 = keyboard & 0x0F;

　　}

　　break;

　　case 0x0D:

　　res = i*4+2;

　　while(temp1 != 0x0F)            //消除后沿抖动

　　{

　　temp1 = keyboard & 0x0F;

　　}

　　break;

　　case 0x0E:

　　res = i*4+3;

　　while(temp1 != 0x0F)            //消除后沿抖动

　　{

　　temp1 = keyboard & 0x0F;

　　}

　　break;

　　}

　　return res;

　　}

　　}

　　}

　　return res;

　　}

　　//矩阵键盘实验:4*4的矩阵，数码管显示所按的按键键值

　　void MatrixButton()

　　{

　　uchar res = 0;

　　while(1)

　　{

　　res = KeyScan();

　　DisplayNum(res);

　　}

　　}

　　int main()

　　{

　　//      IndButton();

　　//      MatrixButton();

　　while(1)

　　{

　　P0 = keyboard1;

　　}

　　return 0;

　　}