文档介绍：在使用单片机搭建有人机交互的系统时需要用到键盘,因为单片机工作时间都是纳秒与毫秒级别,但是我们人体的反应时间最少要 秒,之间差距很大,现实过程中也会不小心碰到按键,正常的按下按键应该是持续数十秒的稳定。一、按键电路常用的非编码键盘,每个在使用单片机搭建有人机交互的系统时需要用到键盘,因为单片机工作时间都是纳秒与毫秒级别,但是我们人体的反应时间最少要 秒,之间差距很大,现实过程中也会不小心碰到按键,正常的按下按键应该是持续数十秒的稳定。一、按键电路常用的非编码键盘,每个键都是一个常开开关电路。计数器输入脉冲最好不要直接接普通的按键开关,因为记数器的记数速度非常快,按键、触点等接触时会有多次接通和断开的现象。我们感觉不到,可是记数器却都记录了下来。例如,虽然只按了 1下,记数器可能记了 3下。因此, 使用按键的记数电路都会增加单稳态电路避免记数错误。二、按键消抖通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号小型如下图。由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,如下图。抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为 5ms ~10ms 。这是一个很重要的时间参数,在很多场合都要用到。按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的,一般为零点几秒至数秒。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保 CPU 对键的一次闭合仅作一次处理,必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态,并且必须判别到键释放稳定后再作处理。按键的抖动,可用硬件或软件两种方法。三、硬件消抖在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。下图所示的 RS触发器为常用的硬件去抖。消抖电路如下图中两个“与非”门构成一个 RS触发器。当按键未按下时,输出为 1;当键按下时,输出为 0。此时即使用按键的机械性能,使按键因弹性抖动而产生瞬时断开(抖动跳开 B),中要按键不返回原始状态 A,双稳态电路的状态不改变,输出保持为 0,不会产生抖动的波形。也就是说,即使 B点的电压波形是抖动的,但经双稳态电路之后,其输出为正规的矩形波。这一点通过分析 RS触发器的工作过程很容易得到验证。利用电容的放电延时,采用并联电容法,也可以实现硬件消抖:消抖电路如下四、软件延时消抖如果按键较多,常用软件方法去抖,即检测出键闭合后执行一个延时程序, 产生 5ms ~10ms 的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给 5ms ~10m s 的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。五、无延时的软件消抖/********************************************* 名称:键盘扫描子函数功能:在按键稳定期内判断键值,并返回键值**********************************************/ uchar keyscan(void) { static char key_state =0; static char key_value =0; uchar key_press, key_return =0; key_press=turn_left&turn_right; //读按键 I/O 电平 switch (key_state) { case 0: //按键初始态 if (key_press==0) key_state =1; //键被按下,但需要确认是否是干扰 break; case 1: //按键确认态 if (key_press==0)// 如有键按下则不是干扰,判断键值{ if(turn_left==0) //判断是哪一个按键被按下 key_value=1; //按键较多时可采用 switch 选择结构 else if(turn_right==0) key_value=2; else key_value=0; key_state =2; //状态转换到键释放态} else key_state =0; //按键已抬起,属于干扰,转换到按键初始态 break; case 2: if (key_press==1) { key_return=key_value;// 按键释放后再输出键值,如果按下键就输出则可省略 key_value key_value=0; key_state =0; //如果按键释放,转换到按键初始态} break; } return key_return; //返回键值} /********************************************* 名称:按键处理子函数功能: ***********************