第9章键盘接口及其设计.ppt

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1、单片机键盘的特点和应用独立式键盘及其接口矩阵式键盘及其接口本章要点第9章键盘接口及其设计9.1按键的状态输入及去抖动9.2键盘与CPU的连接方式9.3键盘扫描控制方式9.4独立式按键9.5矩阵式键盘本章大纲9.6实践训练—电子密码锁设计思考与练习9.1按键的状态输入及去抖动图9-1按键输入和电压抖动9.1按键的状态输入及去抖动图9-2双稳态去抖动电路键盘与CPU的连接方式有两大类，一类是独立式，另一类为矩阵式。9.2键盘与CPU的连接方式图9-4独立式按键原理图9-5矩阵式键盘原理图在单片机应用系统中，对键盘的处理工作仅是CPU工作内容的

2、一部分，CPU还要进行数据处理、显示和其他输入/输出操作，因此键盘处理工作既不能占用CPU太多时间，又需要对键盘操作能及时作出响应。CPU对键盘处理控制的工作方式有以下几种。1、程序控制扫描方式程序控制扫描方式是在CPU工作空余调用键盘扫描子程序，响应按键输入信号要求。程序控制扫描方式的按键处理程序固定在主程序的某个程序段。当主程序运行到该程序段时，依次扫描键盘，判断有否按键输入。若有，则计算按键编号，执行相应按键功能子程序。这种工作方式，对CPU工作影响小，但应考虑键盘处理程序的运行间隔周期不能太长，否则会影响对按键输入响应的及时性。9

3、.3键盘扫描控制方式2、定时控制扫描方式定时控制扫描方式是利用定时/计数器每隔一段时间产生定时中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有按键闭合时转入该按键的功能子程序。定时控制扫描方式与程序控制扫描方式的区别是，在扫描间隔时间内，前者用CPU工作程序填充，后者用定时/计数器定时控制。定时控制扫描方式也应考虑定时时间不能太长，否则会影响对按键输入响应的及时性。3、中断控制方式中断控制方式是利用外部中断源，响应按键输入信号。当无按键按下时，CPU执行正常工作程序。当有按键按下时，CPU立即产生中断。在中断服务子程序中扫描键盘，判断是哪一个

4、按键被按下，然后执行该按键的功能子程序。这种控制方式克服了前两种控制方式可能产生的空扫描和不能及时响应按键输入的缺点，既能及时处理按键输入，又能提高CPU运行效率，但要占用一个宝贵的中断资源。9.3键盘扫描控制方式独立式按键是指各按键相互独立地接通一条输入数据线。当任何一个键按下时，与之相连的输入数据线即可读入数据0，而没有按下时读入1。优点：电路简单；缺点：键数较多时，要占用较多的I/O线。9.4独立式按键图9-6独立式按键为了减少键盘与单片机接口时所占用I/O线的数目，在键数较多时，通常都将键盘排列成行列矩阵形式。每一水平线（行线）与

5、垂直线（列线）的交叉处通过一个按键来连通。利用这种结构只需N条行线和M条列线，即可组成具有N×M个按键的键盘。矩阵式键盘是由多个按键组成的开关矩阵，其按键识别方法有行反转法和扫描法等。9.5矩阵式键盘9.5矩阵式键盘图9-7矩阵式键盘的结构图9-8矩阵式键盘程序流程图根据设定好的密码，采用二个按键实现密码的输入功能，当密码输入正确之后，锁就打开，如果输入的三次的密码不正确，就锁定按键3秒钟，同时发现报警声，直到没有按键按下3种后，才打开按键锁定功能；否则在3秒钟内仍有按键按下，就重新锁定按键3秒时间并报警。9.6实践训练—电子密码锁设计9

6、.6实践训练—电子密码锁设计图9-9电子密码锁的电路原理图1.概念题1）按键开关为什么有去抖动问题？如何消除？2）键盘与CPU的连接方式如何分类？各有什么特点？3）键盘扫描控制方式有哪几种？各有什么优缺点？2.操作题使用8155的PC口设计一个3行6列键盘矩阵的接口电路，并编写出与之对应的键盘识别程序。思考与练习