獨立鍵盤的檢測原理及程序?qū)崿F(xiàn)的方法

由于在單片機在應(yīng)用系統(tǒng)中，更多的會用到獨立鍵盤，加之兩者的檢測原理基本相似，所以這一節(jié)里我主要講解獨立鍵盤的檢測原理及程序?qū)崿F(xiàn)的方法。
1、 按鍵的檢測原理
按鍵與單片機的連接如圖5所示，按鍵的一端與地相連，另一端直接與單片機的I/O口相連。此時我們在程序中先給I/O口賦值高電平，然后不斷的檢測I/O口電平的變化。當(dāng)按鍵沒有被按下時，此I/O口的電平一直為高；當(dāng)按鍵被按下時，由于按鍵的另一端直接與地相連，相當(dāng)于低電平，此時我們從I/O口讀出的即為高電平，程序一旦檢測到I/O口由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，說明按鍵被按下，此時馬上執(zhí)行相應(yīng)的動作，這就是按鍵檢測的原理。

圖5 按鍵與單片機連接圖

2、 按鍵的抖動與消除
由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，與單片機I/O口相接的一端的電壓會出現(xiàn)相應(yīng)的變化，如圖6所示。

圖6 按鍵按下時電壓的變化情況

從圖6中我們可以看出，實際的電壓波形在按下松手的時候都會出現(xiàn)一定的抖動，經(jīng)過實驗知道，這個一時間大概在5－10ms。所在在做單片機與按鍵相關(guān)的系統(tǒng)時必須考慮消抖的環(huán)節(jié)。按鍵消抖的方法有兩種，一個是硬件方法 一個是軟件的方法，而從節(jié)約成本和盡量簡化硬件電路的角度出發(fā)，一般是采用在程序中加上消抖的方法實現(xiàn)，通常是采用延時的方法。具體的作法是：
檢測出鍵閉合后執(zhí)行一個延時程序，產(chǎn)生5ms～10ms的延時，讓前沿抖動消失后再一次檢測鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認為真正有鍵按下。當(dāng)檢測到按鍵釋放后，也要給5ms～10ms的延時，待后沿抖動消失后才能轉(zhuǎn)入該鍵的處理程序。后面會結(jié)合到程序進行講解。
下面我寫一個簡單的程序，功能為：當(dāng)一個鍵按下時，讓一個發(fā)光二極管發(fā)光，我們先看下按鍵模塊在實驗板上的原理圖，如圖7和圖8所示。

圖7 發(fā)光二極管模塊原理圖

圖8 按鍵模塊原理圖

例1 按鍵檢測程序
//功能：當(dāng)按下S8鍵時，L1燈發(fā)光，松手后，L1燈熄滅。相應(yīng)程序如例1.
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

sbit D1=P1^0;
sbit S1=P3^4;

void main()
{
P3=0xff;
while(1)
{
if(S1==0) //第一次檢測按鍵是否按下
delay(20); //消除按下時的抖動
if(S1==0) //再次確定是否按下狀態(tài)
{
D1=0; //如果是按下狀態(tài)，執(zhí)行操作
while(!S1); //檢測是否是按鍵彈起
delay(20); //消除松開時的抖動
}
else
D1=1;
}
}