单片机体系键盘的规划小结

一、概述

键盘在单片机运用体系中，完结输入数据、传送指令的功用，是人工干预的首要手法。键盘分两大类：编码键盘和非编码键盘。
编码键盘：由硬件逻辑电路完结必要的键辨认作业与牢靠性办法。每按一次键，键盘主动供给被按键的读数，一起发生一选通脉冲告诉微处理器，一般还具有反弹跳和一起按键维护功用。这种键盘易于运用，但硬件比较杂乱，关于主机使命深重之状况，选用8279可编程键盘办理接口芯片构成编码式键盘体系是很有用的计划。
非编码键盘：只简略地供给键盘的队伍与矩阵，其他操作如键的辨认，决议按键的读数等仅靠软件完结，故硬件较为简略，但占用CPU较多时刻。有：独立式按键结构、矩阵式按键结构。
二、键盘体系规划
　　首要，承认键盘编码计划：选用编码键盘或非编码键盘。随后，承认键盘作业办法：选用中止或查询办法输入键操作信息。然后，规划硬件电路。非编码键盘体系中，键闭合和键开释的信息的获取，键颤动的消除，键值查找及一些维护办法的施行等使命，均由软件来完结。
　　（一）非编码键盘的键输入程序应完结的基本使命
　　1.监测有无键按下；键的闭合与否，反映在电压上便是呈现出高电平或低电平，所以经过电平的凹凸状况的检测，便可承认按键按下与否。
2.判别是哪个键按下。
3.完结键处理使命。
　　（二）从电路或软件的视点应处理的问题
　　1.消除颤动影响。键盘按键所用开关为机械弹性开关，运用了机械触点的合、断作用。因为机械触点的的弹性作用，一个按键开关在闭合和断开的瞬间均有一连串的颤动

　　颤动时刻的长短由按键的机械特性决议，一般为5~10ms，这是一个很重要的参数。颤动进程引起电平信号的动摇，有或许令CPU误解为屡次按键操作，然后引起误处理。
　　为了确保CPU对一次按键动作只承认一次按键，有必要消除颤动的影响。按键的消抖，一般有软件，硬件两种消除办法。

这种办法只适用于键的数目较少的状况。
　　软件消抖：假如按键较多，硬件消抖将无法担任，常选用软件消抖。一般选用软件延时的办法：在榜首次检测到有键按下时，履行一段延时10ms的子程序后，再承认电平是否仍坚持闭合状况电平，假如坚持闭合状况电平，则承认真实有键按下，进行相应处理作业，消除了颤动的影响。（这种消除颤动影响的软件办法是切实可行的。）
　　2.采纳串键维护办法。串键：是指一起有一个以上的键按下，串键会引起CPU过错呼应。
　　一般采纳的战略：单键按下有用，多键一起按下无效。
3.处理连击。连击：是一次按键发生屡次击键的作用。要有对按键开释的处理，为了消除连击，使得一次按键只发生一次键功用的履行（不论一次按键继续的时刻多长，仅采样一个数据）。不然的话，键功用程序的履行次数将是不行预知，由按键时刻决议。连击是能够运用的。连击关于用计数法规划的多功用键特别有用。
三、键盘作业办法
单片及运用体系中，键盘扫描仅仅CPU的作业内容之一。CPU忙于各项使命时，怎么统筹键盘的输入，取决于键盘的作业办法。考虑外表体系中CPU使命的份量，来承认键盘的作业办法。
键盘的作业办法选取的原则是：既要确保能及时呼应按键的操作，又不过多的占用CPU的作业时刻。
键盘的作业办法有：查询办法（编程扫描，守时扫描办法）、中止扫描办法。
　 四、键盘电路结构
（一）独立式按键接口规划
独立式按键便是各按键彼此独立，每个按键独自占用一根I/O口线，每根I/O口线的按键作业状况不会影响其他I/O口线上的作业状况。因而，经过检测输入线的电平状况能够很简略判别哪个按键被按下了。
长处：电路装备灵敏，软件结构简略。
缺陷：每个按键需占用一根I/O口线，在按键数量较多时，I/O口糟蹋大，电路结构显得杂乱。
因而，此键盘是用于按键较少或操作速度较高的场合。

中止办法 查询办法
也能够用扩展I/O口搭接独立式按键接口电路，可选用8255扩展I/O口，用三态缓冲器扩展。这两种配接办法，都是把按键当作外部RAM某一作业单元的位来对待，经过读片外RAM 的办法，辨认按键的作业状况。
上电路中独立式按键电路，各按键开关均选用了上拉电阻，是为了确保在按键断开时，各I/O有承认的高电平。如输进口线内部已有上拉电阻，则外电路的上拉电阻可省去。
（二）矩阵式键盘接口规划
矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，由行线和列线组成，按键坐落队伍的交叉点上。节约I/O口。
　　矩阵键盘作业原理：行线经过上拉电阻接到+5V上。无按键，行线处于高电平状况，有键按下，行线电平状况将由与此行线相连的列线电平决议。列线电平为低，则行线电平为低；列线电平为高，则行线电平为高。
　　五、双功用及多功用键规划
　　在单片机运用体系中，为简化硬件线路，缩小整个体系的规划，总期望设置最少的按键，取得最多的操控功用。
　　矩阵键盘与独立式按键键盘比较，硬件电路大大节约。可经过软件的办法让一键具有多功用。办法：挑选一个RAM作业单元，对某一个按键进行按键计数，依据不同计数值，转到子程序。这种计数多功用键最好与显现器结合用，以便知道当时计数值，一起合作一个发动键。
　　复合键是运用软件完结一键多功用的另一个途径。所谓复合键，便是两个或两个以上的键的联合，当这些键一起按下时，才干履行相应的功用程序。实际状况做不到“一起按下”，他们的时刻不同能够长到50ms，处理战略是：界说一个或两个引导键，这些引导键按下时没什么含义，履行空操作。引导键的比如：微机键盘上的CTRL、SHIFT、ALT。
缺陷：一是操作变得杂乱，二是操作时刻变长。
　　多功用键的运用，应详细状况详细分析。要求速度的场合最好做一键一功用。假如体系功用许多，一键一功用不现实，可采纳一键多功用。
　　六、功用开关及拨码盘接口规划
规划原因：键盘输入灵敏性大，操作便利。但某些重要功用或数据由键盘输入，误操作将发生一些不良后果。因而常设定静态开关的办法来履行这些功用或输入数据。静态开关一经设定，将不再改动，一向保持设定的开关状况。一般这些开关状况是在单片机体系加电时由CPU读入内存RAM的，今后CPU将不再重视这些开关的状况，因而，即便加电后，这些开关的状况发生变化，也不会影响CPU的正常作业，只要鄙人一次加电时，这些新状况才干收效。
　　榜首，功用开关：首要是依据开关的状况履行一些重要的功用。
　　第二，拨码盘：单片机运用体系中，有时要输入一些操控参数，这些参数一经设定，将保持不变，除非给体系断电后从头设定。这时运用数字拨码盘既简略直观，又便利牢靠。
　　七、按键介绍
常用的按键有三种：机械触点式按键、导电橡胶式和柔性按键（又称触摸式键盘）。
机械触点式按键是运用弹性使键复位，手感显着，连线明晰，工艺简略，合适单件制作。可是触点处易侵入尘埃而导致接触不良，体积相对较大。
导电橡胶按键是运用橡胶的弹性来复位，经过限制的办法把面板上一切的按键制成一块，体积小，安装便利，合适批量生产。可是时刻长了，橡胶老化而使弹力下降，一起易侵入尘埃。
柔性按键是近年来迅速发展的一种新式按键，能够分为凸球型平和面型两种。凸球型动作起伏触感显着，赋有立体感，但制作工艺相对杂乱；平面型起伏细小，触感较弱，但工艺简略，寿命长。柔性按键最大特点是防尘、防潮、耐蚀，外形漂亮，装嵌便利。并且外形和面板的布局、颜色、键距可依照整机的要求来规划。
　　八、单片机体系键盘规划实例
　　本次规划中，键盘结构选用非编码键盘体系中的独立式按键结构。用三态缓冲器573扩展I/O口搭接独立式按键接口电路，按键状况由573锁存。
　　键盘作业办法选用守时扫描办法。选用守时器T0守时，CPU每隔200ms扫描键盘一次，即经过读取573的输出数据，辨认按键的作业状况。
　　规划中关于重键和连击的处理：关于重键（串键：指一起有一个以上的键按下），选用软件供给维护，当判别为一个以上的键按下，则不处理，回来从头进行监测。只要监测到一个键按下时，才判别键值，履行相应键处理作业。
　　键盘对液晶显现的操控是经过显现画面的页码作为接口参数来完结的。在每一页中，键盘对数据的修正是经过对按键次数的核算作为接口参数来完结的。
　　详细例程如下：
void keyscan()
{ucher data newz ，temp，pat；
if(time_out)
{ACC=MJP;
temp=ACC&0x0f，
if(temp！=0x0f)
{msec(10);
ACC=MJP；
temp=ACC&0x0f
if(temp=0x0f)
{newz=temp;
pat=newz^old;
if(pat)>0)
{old=newz;
keymana();
}

else;
}
else;
}
elsr;
old=temp;
time_out=0
}
esel;
}
　　九、结语
　　键盘是单片机体系规划中一种首要的信息输入接口，合理的规划，不只能够节约体系的规划本钱，更可使仪器设备的操作变得更为简略、便利，很大程度上进步体系归纳功能。