单片机键盘接口.ppt

第八章 单片机人机接口,键盘接口,键盘是计算机不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。按其结构形式键盘可分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方法产生键码，而后者用硬件方法产生键码。,.键盘接口,8.2.1 键盘工作原理,1.键的特性,键盘实际上是一组按键开关的集合，平时按键开关总是处于断开状态，当按下键时它才闭合。键的按下与释放是通过机械触点的闭合与断开来实现的，因机械触点的弹性作用，在闭合与断开的瞬间电压会产生波动，即抖动。它的结构和产生的波形如图所示。,P1.1,VCC,GND,K,P1.1,抖动时间,10ms,开关动作时间,100ms,“断开”,“闭合”,10ms,“断开”,为了保证CPU对键的一次闭合仅进行一次键功能操作消除按键盘抖动，通常有两种方法：硬件消抖和软件消抖。,I/O,接,口,+5v,+5v,消除抖动电路,开关,单,片,机,硬件消抖是通过在按键输出电路上加一定的硬件线路来消除抖动，一般采用R-S触发器或单稳态电路。,2.去抖动影响的措施,软件消抖是利用延时来跳过抖动过程。在检测到有键按下时，执行一个10ms左右的延时程序后，再确认该键电平是否保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态，从而消除了抖动影响。,图8-6 键盘结构,44 键盘,3.行列式键盘工作原理,如果把行线接到单片机的输入口，列线接到单片机的输出口。在单片机的控制下，先使列线Y0输出“0”，其余列线都为“1”，读行线状态。如果行线都为“1”，则Y0列上没有键闭合。如果读出的行线不全为“1”，则为“0”的行线和Y0相交的键处于闭合状态，如果Y0这一列上没有键闭合，接着是列线Y1为“0”，其余为“1”，用同样方法检查Y1列上是否有键闭合。这种逐行逐列地检查键盘状态的过程称为对键盘的一次。,图中键盘的行线X0X3通过电阻接+5V。当键盘上没有键闭合时，所有的行线和列线都断开，行线都呈高电平。当键盘上某一个键闭合时，该键所对应的行线和列线被短路。,8.2.2 键盘的工作方式,键盘的工作方式一般有两种：,一、编程扫描方式（查询方式）,二、中断扫描方式,一、编程扫描方式,CPU对键盘扫描,（1）可以采用程序控制的随机方式,调用键盘扫描子程序响应键输入要求；,（2）也可以采用,定时控制方式,，每隔一定时间，调用键盘扫描子程序，来响应键输入要求。可利用8051内部定时器，定时10ms中断，调用键盘扫描子程序，从而转到键功能处理程序。,键盘扫描子程序一般应具备如下几个功能：,1）判断键盘上有无键按下。,2）用软件去除键的抖动影响。,3）扫描键盘，得到按下键的键号。,4）判断闭合的键是否抬起,键闭合一次仅进行一次键功能操作。,5）输出确定的键号。,接线说明：,键盘,行线与P1口的高四位,P1.7P1.4,相连，作键扫描输出线；,列线与P1口的低四位,P1.3P1.0,相连作读键输入线；,四根列线P1.3P1.0接到与门输入端，与门输出接到INT0引脚，以申请中断。,2）中断扫描方式,编程扫描方式，CPU经常处于空扫状态，为提高 CPU的效率，可采用中断方式。,44 键盘,行,列,初始化时使键盘行输出口全为0。当有键按下时，向CPU发出中断请求，CPU中断开放，响应中断请求，进入中断服务程序后，,进入中断服务程序后，要完成以下功能：,键识别：,执行键盘识别程序，使行扫线P1.4-P1.7全部输出低电平，读入P1.3-P1.0列线的状态，如有键按下，必有列线为低电平，转去抖动；,去除抖动：,延时10ms左右后，再次识别有无键按下；,确定键并计算键值：,执行扫描键盘程序，使行扫线P1.4-P1.7逐次输出低电平，读入P1.3-P1.0列线的状态，如所扫行有键按下，必有列线为低电平，从而根据行号和列号可以计算出键值。,键值行首值列号值,键处理程序,中断返回,键盘、显示器接口8155(8.2.3）,48 键盘,8155的端口地址分配如下：,7F00H 命令状态口,7F01H A口（显示器位选口；键盘列扫描输出口）,7F02H B口（显示器段选口）,7F03H C口（键盘行输入口）,LED采用动态显示、软件译码；,键盘采用编程扫描工作方式。,LED采用共阴极数码管；键盘编码为十六进制数。,LED驱动采用集电极开路同相输出8位驱动器8718芯片,键扫描子程序的设计要考虑以下个方面：,1、判别键盘上有无键闭合,方法是使PA口输出全“0”，读PC口的状态，,若PC口全为“1”则键盘上没有键闭合，,若PC口不全为“1”，则有键闭合。,2、去除键的机械抖动,方法是判断到键盘上有键闭合后，延迟一段时,再判别键盘的状态，若仍有键闭合，则认为有,一个键处于稳定的闭合期，否则认为是键的抖动。,3、判别闭合键的键号,方法执行扫描键盘程序，PA口依次输出扫描码，并用,计数器记录,下当前扫描列的列号，并相应地读取PC口的状态。,行首键号列号8+1,4、使CPU对键的一次闭合,仅做一次处理,等待闭合键释放以后再做处理,。,PA口列扫描输出码 图8-10 键扫描程序框图,键盘、显示器接口程序清单：,ORG 3000H,START:MOV SP,#60H,MOV DPTR,#2F00H,MOV A,#03H,MOVX DPTR,A,MOV 70H,#00H ；70H存放键号,KEYI：ACALL KS1 ；调用判有无键闭合子程序,JNZ LK1,NI：ACALL DIR ；调用显示子程序，延时6ms,AJMP KEYI,LK1：ACALL DIR ；延时12ms,ACALL DIR,ACALL KS1,JNZ LK2,ACALL DIR,AJMP KEYI,LK2：MOV R2，#0FEH；列扫描码送R2,MOV R4，#00H ；R4是列计数单元,LK4：MOV DPTR，#7F01H ；列扫描码送PA口,MOV A，R2,MOVX DPTR，A,INC DPTR,INC DPTR,MOVX A，DPTR ；读C口,JB ACC.0，LONE ；0行为高电平，转判1行,MOV A，#00H ；0行首键号送A,AJMP LKP,LONE：JB ACC.1，LTWO ；转判2行,MOV A，#08H ；1行首键号送A,AJMP LKP,LTWO：JB ACC.2，LTHR ；转判3行,MOV A，#10H ；2行首键号送A,AJMP LKP,LTHR：JB ACC.3，NEXT ；转判下一列,MOV A，#18H ；3行首键号送A,LKP：ADD A，R4 ；行首键号+列号=键号,MOV 70H，A,PUSH ACC,LK3：ACALL DIR,ACALL KS1 ；判键释放否,JNZ LK3,POP ACC,AJMP KEY1,判断键号,NEXT：INC R4 ；列扫描计数器加1,MOV A，R2 ；判是否已扫到最后一列,JNB ACC.7，KND ；扫到则转移,RL A ；列扫描码左移一位,MOV R2，A,AJMP LK4 ；无键按下,KND：AJMP KEYI,KS1：,MOV DPTR，#7F01H,MOV A，#00H ；全“0”送PA口,MOVX DPTR，A,INC DPTR,INC DPTR,MOVX A，DPTR ；读入键的状态,CPL A,ANL A，#0FH ；取出被按下键的状态,RET,判断键,是否按下,DIR:MOV R0,#70H,MOV A,R0,ANL A,#0FH,MOV 30H,A,MOV A,R0,SWAP A,ANL A,#0FH,MOV 31H,A,MOV R0,#30,MOV R3,#01,D01:MOV A,R3,MOV DPTR,#0FF01H,MOVX DPTR,A,INC DPTR,MOV A,R0,ADD A,0DH,MOVC A,A+PC,将70H中的单字节两位数字拆分成双字节，并送显示缓冲区30H、31H,用两块显示器显示所按下的键值,DIR1:MOVX DPTR,A,ACALL DL1,MOV A,R3,RL A,JB ACC.2,LD1,MOV R3,A,INC R0,AJMP DO1,LD1:RET,TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,DB 82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,DB 0A1H,86H,8EH,0FFH,DL1:MOV R7,#2,MOV R6.#0FFH,DL6:DJNZ R6,DL6,DJNZ R7,DL,RET,END,单片机人机接口结束,下次见！,