1、第5章 MCS-51单片机外部 并行口扩展技术,5.4.2 键盘接口工作原理,5.4.2 键盘接口工作原理,键盘 人机交互的一个重要工具 两种基本类型 编码键盘 除了按键以外，还包括产生键码的硬件电路 使用方便、价格较高 非编码键盘 靠软件来识别键盘上的闭合键，由此计算出编码 几乎不需要附加硬件逻辑 在单片机应用系统中被普遍使用,1. 非编码键盘的工作原理,分类 硬件编码式键盘、二维直读式键盘 独立式键盘简单键盘、行列式键盘（矩阵式键盘）,独立式按键 行列式键盘,0 1 1 1,1 0 1 1,1 1 0 1,1 1 1 0,2. 按键开关去抖动问题,按键抖动 在按下和释放时，按键有抖动 按键
2、时间：100ms 前跳沿和后跳沿：20ms，抖动时间一般为510ms,A,为确保：对键的一次闭合仅作一次处理 必须：去除抖动,3. 消除抖动不良后果的方法, 硬件去抖动RC滤波电路去抖动电路简单实用，效果较好。 软件去抖动 检测到按键按下后，执行延时10ms子程序后再确认该键是否确实按下，消除抖动影响。,键处理的流程图,4. 独立式按键,处理过程 查键：扫描有否键按下，若无键按下，返回 有键按下软件去抖：延时20ms 找键 等键释放 软件去抖：延时20ms,例1,有键按下，返回键值；否则，返回0FFH,;置P1.05为输入态,JNC KE4 ;Cy=0,转INC BSJMP KE3KE4: O
3、RL P1,#3FHMOV A,P1ANL A,#3FHCJNE A,#3FH,KE4LCALL DL20 ;延时去抖ORL P1,#3FHMOV A,P1ANL A,#3FHCJNE A,#3FH,KE4MOV A,B ;返回键值CJNE A,#06H,KE5 KE5: JC KE6 ;Cy=1,(A)=6 KE6: RET,KE: ORL P1,#3FH MOV A,P1ANL A,#3FH ;P1.0P1.5CJNE A,#3FH,KE1SJMP KE7 ;无键按下KE1: LCALL DL20 ;延时去抖ORL P1,#3FH ;修改P1MOV A,P1 ;读P1ANL A,#3FHC
4、JNE A,#3FH,KE2SJMP KE7 ;误动作返回KE2: MOV B,#0 ;保存键值0 KE3: ANL A,#3FHRRC A ;(A.0)Cy,5. 矩阵式键盘,工作方式 查询 定时 每隔一段时间对键盘扫描一次 利用单片机内部的定时器的定时器溢出中断。 中断,中断方式,处理过程 键扫描 确认有无按键按下 去抖动 延时 按键的识别：确定键的行、列号 扫描算法、线反转法 键号的确定 键号=所在行号键盘列数+所在列号 等待键释放,扫描算法： 逐行置低电平，其余各行为高电平，检查各列电平的变化，如果某列线电平为低电平，即可确定此行列线交叉点处的按键被按下。 交换行列线的输出读取关系也可
5、以实现。 线反转法： 首先，将行线编程为输入线，列线编程为输出线，然后使列线线全输出低电平，读取行线电平，行线从高电平转为低电平的行线为按下按键所在行； 然后，将列线编程为输入线，行线编程为输出线，然后使行线全输出低电平，读取列线电平，列线从高电平转为低电平的列线为按下按键所在列。,例1 扫描算法,用8255A作单片机键盘接口， A口为输出口接键盘列线。C口为输入口接键盘的4条行线,8255A地址 A口：7FFCH B口：7FFDHC口：7FFEH 控制寄存器：7FFFH,子程序 KSI ：判定有无闭合键的,KSI: MOV DPTR, #7FFCH ;A口地址MOV A, #00HMOVX
6、DPTR, A ;A口送00HINC DPTRINC DPTR ;C口地址MOVX A, DPTR ;读C口CPL A ANL A, #0FH ;屏蔽高四位RET,0 0 0 0 0 0 0 0,有闭合键，则(A)0 无闭合， 则(A)=0,1 1 1 1,KEY1: ACALL KSI ;检查是否有键闭合JNZ LK1 ;A非“0”则转移ACALL DIR ;显示一次LED（“延时6ms”）AJMP KEY1 LK1: ACALL DIR ;有键闭合二次延时ACALL DIR ;共12ms去抖动ACALL KSI ;再检查是否有键闭合JNZ LK2 ;有键闭合转移到LK2ACALL DIRA
7、JMP KEY1 ;无键闭合，延时6ms后转KEY1,有闭合键，则(A)0 无闭合， 则(A)=0,LK2: CLR F0 ;有键标志MOV R2, #0FEH ;扫描初值送R2MOV R4, #00H ;扫描列号送R4 LK4: MOV DPTR, # 7FFCH ;A口地址MOV A, R2MOVX DPTR, A ;扫描初值送A口INC DPTRINC DPTR ;C口地址MOVX A, DPTR ;读C口,有闭合键，则(A)0 无闭合， 则(A)=0,0 1 1 1 1 1 1 1,KEY1: ACALL KSI ;检查是否有键闭合JNZ LK1 ;A非“0”则转移ACALL DIR
8、;显示一次LED（“延时6ms”）AJMP KEY1 LK1: ACALL DIR ;有键闭合二次延时ACALL DIR ;共12ms去抖动ACALL KSI ;再检查是否有键闭合JNZ LK2 ;有键闭合转移到LK2ACALL DIRAJMP KEY1 ;无键闭合，延时6ms后转KEY1 LK2: MOV R2, #0FEH ;扫描初值送R2MOV R4, #00H ;扫描列号送R4 LK4: MOV DPTR, # 7FFCH ;A口地址MOV A, R2MOVX DPTR, A ;扫描初值送A口INC DPTRINC DPTR ;C口地址MOVX A, DPTR ;读C口,有闭合键，则(
9、A)0 无闭合， 则(A)=0,0 1 1 1 1 1 1 1,全程序,JB ACC.0, LONE ;ACC.0=1，第0行无键闭合，转LONEMOV A, #00H ;装第0行值AJMP LKP LONE: JB ACC.1, LTWO ;ACC.1=1，第1行无键闭合，转LTWOMOV A, #08H ;装第1行值AJMP LKP LTWO: JB ACC.2, LTHR ;ACC.2=1，第2行无键闭合，转LTHRMOV A, #10H ;装第2行值AJMP LKP LTHR: JB ACC.3, NEXT ;ACC.3=1，第3行无键闭合，转NEXT MOV A, #18H ;装第3
10、行值 LKP: ADD A, R4 ;计算键码PUSH ACC ;保护键码 LK3: ACALL DIR ;延时6msACALL KSI ;检查是否继续闭合，若闭合再延时JNZ LK3POP ACC ;若键起，则键码送ARET,扫描列号：R4,NEXT: INC R4 ;扫描列号加1MOV A, R2JNB ACC.7, KND ;若第7位=0，已扫完最高列则转KNDRL AMOV R2, AAJMP LK4 ;进行下一列扫描KND: SETB F0 ;无键标志RET ;扫描完毕,扫描列号：R4,例2 线反转法,KEY: MOV P1, #0F0H ;行线置低电平,列线置输入态 KEY0: M
11、OV A, P1 ;读列线数据CPL A ;数据取反,“1”有效ANL A, #0F0H ;屏蔽行线,保留列线数据MOV R1, A ;存列线数据(R1高4位)JZ GRET ;全0,无键按下,返回 KEY1: MOV P1, #0FH ;行线置输入态,列线置低电平MOV A, P1 ;读行线数据 CPL A ;数据取反,“1”有效ANL A, #0FH ;屏蔽列线,保留行线数据MOV R2, A ;存行线数据(R2低4位)JZ GRET ;全0,无键按下,返回JBC F0, WAIT ;已有消抖标志,转SETB F0 ;无消抖标志,置消抖标志 LCALL DY10ms ;调用10ms延时子程
12、序消抖SJMP KEY0 ;重读行线列线数据 GRET: RET,参考程序：,WAIT: MOV A, P1 ;等待按键释放CPL A ANL A, #0FHJNZ WAIT ;按键未释放,继续等待 KEY2: MOV A, R1 ;取列线数据(高4位)MOV R1, #03H ;取列线编号初值MOV R3, #03H ;置循环数CLR C KEY3: RLC A ;依次左移入C中JC KEY4 ;C=1,该列有键按下,(列线编号存R1)DEC R1 ;C=0,无键按下,修正列编号DJNZ R3, KEY3 ;判循环结束否?未结束继续寻找有键按下的列线 KEY4: MOV A, R2 ;取行线
13、数据(低4位)MOV R2, #00H ;置行线编号初值MOV R3, #03H ;置循环数CLR C KEY5: RRC A ;依次右移入C中JC KEY6 ;C=1,该行有键按下,(行线编号存R2)INC R2 ;C=0,无键按下,修正行线编号DJNZ R3, KEY5 ;判循环结束否?未结束继续寻找有键按下的行线,KEY6: MOV A, R2 ;取行线编号CLR C RLC A ;行编号2RLC A ;行编号4ADD A, R1 ;行编号4+列编号=按键编号KEY7: CLR C RLC A ;按键编号2RLC A ;按键编号4(LCALL+ RET共4字节)MOV DPTR, #TABJ JMP A+DPTR ;散转,执行相应键功能子程序TABJ: LCALL WORK0 ;调用执行0#键功能子程序RET LCALL WORK1 ;调用执行1#键功能子程序RET LCALL WORK15 ;调用执行15#键功能子程序RET,键盘/显示一体 8255接口图,小结,键盘接口工作原理 相应的程序设计方法,实验：键盘扫描显示,74LS245,双向总线收发器,74LS273,地址锁存器,
