單片機矩陣鍵盤和獨立鍵盤含義

⑴ 單片機的AD按鍵是什麼與矩陣按鍵和獨立按鍵有什麼區別

AD按鍵指的是使用模數轉換的方法得到按鍵值，與矩陣按鍵和獨立按鍵相比大大節省了埠數目，
因為一個埠可以輸入幾百到幾千個按鍵。

⑵ 單片機的按鍵功能是什麼

你們知道單片機的每個按鍵的具體功能嗎?下面是我收集整理關於單片機的每個按鍵的具體功能的資料以供大家參考學習，希望大家喜歡。·

單片機的每個按鍵的具體功能介紹

鍵盤的分類：

鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤。

鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬體編碼器實現，並產生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計算機鍵盤;

而靠軟體編程來識別的稱為非編碼鍵盤。

在單片機組成的各種系統中，用的最多的是非編碼鍵盤。也有用到編碼鍵盤的。

非編碼鍵盤有分為：獨立鍵盤和行列式(又稱為矩陣式)鍵盤。

本文主要討論矩陣鍵盤(獨立鍵盤比較簡單可以與此類比)，下面是矩陣鍵盤的電路連接圖。

如果單片機檢測到的是抖動部分，則無法按鍵判斷是否有效，所以我們需要加入防抖程序。

註：也可以通過硬體防抖，如上圖(b)。

功能：矩陣鍵盤

(按相應的按鍵，數碼管從0~F的顯示)

單片機：AT89S52

#include <reg52.h>

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit DAT=P0^3;

sbit CLK=P0^2;

uchar temp,h;

void delay(uint); //延遲程序

void sendbyte(uchar); //數碼管顯示

void keyscan(); //按鍵掃描

uchar code tab[]={

0xed,0x09,0xbc,0x9d,0x59,0xd5,

0xf5,0x0d,0xfd,0xdd,0x7d,0xf1,

0xe4,0xb9,0xf4,0x74,0x00} ; //0-F, 全滅

void main (void)

{

sendbyte(16); //初始時數碼管無顯示

while(1)

{

keyscan(); //按鍵掃描

}

}

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=100;y>0;y--);

}

void sendbyte(uchar byte)

{

uchar num,c;

num=tab[byte];

for(c=0;c<8;c++)

{

CLK=0;

DAT=num&0x01;

CLK=1;

num>>=1; //右移位賦值

}

}

void keyscan()

{

/*第一行按鍵的掃描*/

P2=0xfe; //確定第一行的按鍵有效

temp=P2; //將其賦給一個變數(處理I/O口時，一般先賦值給一個變數，然後通過處理變數來處理I/O口)

temp=temp&0xf0; //用於檢測第一行的哪個按鍵按下

while(temp!=0xf0) /*這個部分只要是用來消除按下抖動的*/

{

delay(5);

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0) //這個地方，已經消除了按下抖動，P2口的值已經確定

{

temp=P2; //將P2口得值賦給變數

switch(temp) //這個switch語句，用來確定哪一個按鍵按下時，數碼管的顯示值

{

case 0x7e:h=0;

break; //這個break很重要，表示如果有匹配的值，就跳出switch語句，防止程序跳不出來。

case 0xbe:h=1;

break;

case 0xde:h=2;

break;

case 0xee:h=3;

break;

default : h=16;

break;

}

while(temp!=0xf0) /*這個部分只要是用來消除釋放抖動的*/

{

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

}

sendbyte(h); //送給數碼管顯示

}

}

/*第二行按鍵的掃描*/

P2=0xfd;

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)

{

delay(5);

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)

{

temp=P2;

switch(temp)

{

case 0x7d:h=4;

break;

case 0xbd:h=5;

break;

case 0xdd:h=6;

break;

case 0xed:h=7;

break;

default : h=16;

break;

}

while(temp!=0xf0)

{

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

}

sendbyte(h);

}

}

/*第三行按鍵的掃描*/

P2=0xfb;

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)

{

delay(5);

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)

{

temp=P2;

switch(temp)

{

case 0x7b:h=8;

break;

case 0xbb:h=9;

break;

case 0xdb:h=10;

break;

case 0xeb:h=11;

break;

default : h=16;

break;

}

while(temp!=0xf0)

{

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

}

sendbyte(h);

}

}

/*第四行按鍵的掃描*/

P2=0xf7;

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)

{

delay(5);

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

while(temp!=0xf0)

{

temp=P2;

switch(temp)

{

case 0x77:h=12;

break;

case 0xb7:h=13;

break;

case 0xd7:h=14;

break;

case 0xe7:h=15;

break;

default : h=16;

break;

}

while(temp!=0xf0)

{

temp=P2;

temp=temp&0xf0;

}

sendbyte(h);

}

}

⑶ 外設鍵盤的工作原理

有人知道外設鍵盤的工作原理嗎?沒有的話就跟我來看看咯!以下就是我做的整理，希望大家能喜!

外設鍵盤的簡介

鍵盤是一組按鍵的組合，它是最常用的單片機輸入設備，操作人員可以通過鍵盤輸入數據或命令，實現簡單的人機對話。單片機使用的鍵盤是一種常開型的開關，通常鍵的兩個觸點處於斷開狀態，按下鍵時它們才閉合。鍵盤分編碼和非編碼鍵盤，鍵盤的識別可用軟體識別也可用專用晶元識別。

MCS-51單片機擴展鍵盤介面的 方法 用很多，從硬體結構上，可通過單片機I/0介面擴展鍵盤，也可通過擴展I/O介面設計鍵盤，還有些用的是專用鍵盤晶元。

鍵盤的工作原理

鍵盤從結構上分為獨立式鍵盤與矩陣式鍵盤。一般按鍵較少時採用獨立式鍵盤，按鍵較多時採用矩陣式鍵盤。

(1) 獨立式鍵盤。

在由單片機組成的測控系統及智能化儀器中，用的最多的是獨立式鍵盤。這種鍵盤具有硬體與軟體相對簡單的特點，其缺點是按鍵數量較多時，要佔用大量口線。圖1是一個利用MCS-51單片機的P1口設計的非編碼鍵盤。

圖1 獨立式鍵盤

當按鍵沒按下時，CPU對應的I/O介面由於內部有上拉電阻，其輸入為高電平;當某鍵被按下後，對應的I/O介面變為低電平。只要在程序中判斷I/O介面的狀態，即可知道哪個鍵處於閉合狀態。以下是非編碼鍵盤鍵處理子程序。

JNB P1.0, KEY00 ;轉按鍵1處理程序

JNB P1.1, KEY01 ;轉按鍵1處理程序

JNB P1.2, KEY02 ;轉按鍵1處理程序

JNB P1.3, KEY03 ;轉按鍵1處理程序

JNB P1.4, KEY04 ;轉按鍵1處理程序

JNB P1.5, KEY05 ;轉按鍵1處理程序

JNB P1.6, KEY06 ;轉按鍵1處理程序

JNB P1.7, KEY07 ;轉按鍵1處理程序

RET ;無鍵按下，返回

KEY00: …

RET

KEY01: …

RET

…

(2) 矩陣式鍵盤。

矩陣式鍵盤使用於按鍵數量較多的場合，它由行線與列線組成，按鍵位於行、列的交叉點上。一個3*3的行列結構可以構成一個有9個按鍵的鍵盤。同理，一個4*4的行列可以構成一個16按鍵的鍵盤。很明顯，在按鍵數量較多的場合，與獨立式鍵盤相比，矩陣式鍵盤要節省很多I/0介面。

2.鍵盤按鍵識別方法

(1)掃描法。

下面以圖2的K2鍵按下為例，說明此鍵是如何識別出來的。

圖2 8031與鍵盤連接

掃描法有行掃描和列掃描兩種，無論採用哪種，無論採用哪種，其效果是一樣的，只是在程序中的處理方法有所區別。下面以列掃描法為例來介紹掃描法識別按鍵的方法。首先在鍵處理程序中將P1.4-P1.7依次按位變低，P1.4-P1.7在某一時刻只有一個為低。在某一位為低時讀行線，根據行線的狀態即可判斷出哪一個按鍵被按下。如2號鍵按下，當列線P1.5為低時，讀回的行線狀態中P1.0被拉低，由此可知K2鍵被按下。一般在掃描法中分兩步處理按鍵，首先是判斷有無鍵按下，如行線有一個為低，則有鍵按下。當判斷有鍵按下時，使列線依次變低，讀行線，進而判斷出具體哪個鍵被按下。

(2)線反轉法。

掃描法是逐行或逐列掃描查詢，當被按下的鍵處於最後一列時，要經過多次掃描才能最後獲得此按鍵所處的行列值。而線反轉法則顯的簡練，無論被按的鍵處於哪列，均可經過兩步即能獲得此按鍵所在的行列值，仍以圖4.38為例來介紹線反轉法。

首先將行線P1.0-P1.3作為輸入線，列線P1.4-P1.7作為輸出線，並且輸出線輸出全為低電平，讀行線狀態，則行線中電平為低的是按鍵所在的行。然後將列線作為輸入線，行線作為輸出線，並將輸出線輸出為低電平，讀列線狀態，則列線是電平為低的是按鍵所在的列。綜合上述兩步結果，確定按鍵所在的行和列，從而識別出所按下的鍵。

假設10號鍵被按下，在第一步P1.3-P1.0全為低電平時，讀P1.4-P1.7的值，則P1.5為低電平;在第二步P1.4-P1.7輸出全為低電平時，讀P1.3-P1.0時，P1.2為低電平。由此可判斷第3行第2列有鍵被按下，此鍵就是K10鍵。

3. 鍵盤的介面電路

設計MCS-51單片機鍵盤時可根據單片機系統的實際情況來靈活處理。在使用內部有程序存儲器的單片機時，如單片機的I/O介面夠用，可直接利用單片機的I/O介面連接鍵盤。如果I/O介面不夠用，可利用擴展I/O介面連接鍵盤，有時也可使用專用的鍵盤介面晶元。

(1) 利用單片機的I/O介面連接鍵盤。

利用MCS-51單片機的I/O介面連接鍵盤時分兩種情況，一是當P0、P1、P2、P3均為普通輸入/輸出時，可使用任意I/0介面連接鍵盤;二是當單片機系統擴展程序存儲器、數據存儲器、I/O時，由於P0、P2作為地址數據匯流排的使用，所以擴展鍵盤時只能使用P1口、P3口。如圖2所示為利用MCS-51單片機的P1口設計的4*4矩陣鍵盤。

注意如果用P0口設計鍵盤，要給P0口各口線提供上拉電阻，其大小一般為2-10kn。

(2) 利用擴展I/O介面設計鍵盤。

MCS-51單片機在匯流排擴展凡是時由於P0口、P2口分別作為數據匯流排及地址匯流排，而P1口、P3口又有其他用途時，擴展鍵盤可利用擴展的I/O介面。利用8255的PC口設計的4*4矩陣鍵盤如圖3所示，利用8255的PC口設計的編碼鍵盤，PC0-PC3為行輸入，PC4-PC7為列輸出。

圖3 8255與鍵盤連接圖

(3) 按鍵去抖。

由於通常的按鍵所用的開關是機械開關，當開關閉合、斷開時並不是馬上穩定地接通和斷開，而是在閉合與斷開瞬間均伴隨有一連串的抖動。

為了確保CPU對鍵的一次閉合僅做一次處理，必須要在程序或硬體上進行防抖處理。為節省硬體，通常在單片機系統中，一般不採用硬體方法消除鍵的抖動，而是用軟體消抖方法。即檢測鍵閉合後延時5-10ms，讓前延抖動消失後再一次檢測鍵的狀態，如果仍保持閉合狀態電平，則確認真正有鍵按下。當檢測到按鍵釋放後，也要給5-10ms的延時，待後延抖動消失後才轉入該鍵處理程序。以下是具有消抖功能的鍵程序，只有按鍵按下再放開後才做一次鍵處理。

KEY_00:

JB P1.0, KEY_01 ;無鍵按下，查下一個鍵

LCALL DELAY ;延時10ms

JNB P1.0, $ ;鍵一直按下，等待

LCALL DELAY ;鍵松開，延時10ms

JB P1.0, KEY_00 ;一次按鍵完成，轉鍵盤處理程序

KEY_01: …

RET

(4) 鍵盤的編碼。

對於獨立式按鍵鍵盤，由於按鍵數目較少，可根據實際情況靈活編碼。對於矩陣式鍵盤，按鍵的位置由行號和列號唯一確定，所以分別對行號與列號進行二進制編碼，然後將兩值合成一個位元組，高4位是行號，低4位是列號。如10號鍵被按下時，列號讀回的值為1011，行號讀回的值為1101，此兩值合成為11011011=0DBH，據此值可轉到10號鍵處理程序。這種方式雖然簡單，但其離散性很大，在讀程序時必須要結合硬體電路。也可將讀回的鍵值按一定的方式運算後，算出對應的鍵值進行散轉，但這樣會增加程序的工作量，因而大多數單片機系統在鍵盤處理程序中只根據讀回的鍵值進行散轉。

(5) 常用的專用鍵盤晶元。

無論是利用CPU的I/O介面擴展鍵盤，還是利用擴展I/O晶元擴展鍵盤，由於均是用普通I/O介面擴展，如果要在單片機的程序中設計專用的鍵盤程序，特別是矩陣式鍵盤，其程序相對復雜一些。因而在較復雜一些的單片機系統中可選用專用的鍵盤晶元設計鍵盤。現常用的鍵盤擴展晶元有Intel8279、CH451、ICM7218、PCF8574等。

(6) 單片機對鍵盤的控制方式。

在單片機應用系統設計中，為了節省硬體，無論是採用獨立式鍵盤還是採用矩陣式鍵盤，單片機對鍵盤的控制有以下3種方式。

i 程序控制掃描方式。

這種方式只有單片機空閑時，才可調用鍵盤掃描子程序，查詢鍵盤的輸 入狀態是否改變。

ii 定時掃描方式。

單片機對鍵盤的掃描也可採用定時掃描方式，即單片機每隔一定的時間對鍵盤掃描一次。在這種方式中，通常採用單片機內部的定時器，產生10ms的定時中斷，CPU響應定時中斷請求後對鍵盤進行掃描，以查詢鍵盤是否有鍵按下。

iii 中斷掃描方式。

雖然採用程序查詢與定時對鍵盤的掃描方式時的程序編制簡單，但一個單片機系統在運行時的大多數時間里鍵盤基本是不工作的。為了進一步提高CPU的工作效率，可採用中斷方式。當鍵盤有鍵動作時產生中斷，CPU響應鍵盤中斷後，執行鍵盤中斷程序，判別鍵盤按下鍵的鍵號，並做相應處理。

⑷ 簡述獨立式按鍵使用場合

綜述

獨立式按鍵：直接由I / O線組成的單個按鈕電路，其特徵在於每個按鈕分別佔用一條I / O線，適用於八個按鍵。

我們在使用家用電器時經常需要通過按鍵給電器輸入指令，讓電器執行動作。比如電磁爐的開關、電飯煲定時時間設定等等。今天我們來講一下單片機怎麼識別按鍵操作指令的。

我們知道單片機只能識別高低電平，對於51單片機來說，0V為低電平，5V為高電平。按鍵就相當於一個開關，按下時導通，按鍵彈開時斷開。

在開始寫程序之前，我們需要了解一個實際應用的中知識點，按鍵在按下和釋放的時候並不是我們想像的是一個理想的方波脈沖，實際是在電平跳變的時候是有產生抖動的，這些抖動會導致單片機採集按鍵狀態時出現誤判的情況。

從實際波形我們可以看到在按鍵實際波形的中間有一段穩定的波形，我們可以採集這段波形進行判斷。也就是說在程序處理中，我們檢測到按鍵按下後延時3~5ms再次檢測按鍵是否處於按下狀態。