2024开源蓝桥系列(四):独立按键,矩阵按键与按键消抖
按键电路
矩阵按键
将J5的KBD接在一起,使用矩阵按键。就是1.2接在一起。
现在8个I/O口控制16个按键。P34, P35, P42, P44控制四列,单片机通过这四个I/O输出高低电平。P30, P31, P32, P33控制四行,单片机通过这四个I/O接收高低电平。通过这种方式,单片机进行按键扫描。
具体来说,就是先给P44一个低电平,P34, P35, P42一个高电平,这个时候看P30, P31, P32, P33,如果P30给单片机一个低电平,那么表示S7按下,以此类推。
总结来说,按键扫描就是给a列低电平,其实三列高电平,如果b行是低电平,就是a列b行的按键被按下。
独立按键
将J5的BTN接在一起,使用独立按键,就是2.3接在一起。
独立按键由四个一列的按键组成。
独立按键由于2.3接在一起,默认这列是低电平,然后看那行低电平,就是对应的按键。
总结来说,独立按键扫描就是那行低电平,就是那行对应的按键被按下。
按键模块化编程
按键模块化编程原理
由于矩阵按键和独立按键扫描原理差不多,就不分开编程了。
在蓝桥杯单片机开发板中,按键是一个特殊的外设,一般通过它将其他的外设连接起来。例如:按下S7,LED全亮。
所以说,在按键编程时,不仅要编写按键的模块化代码,还要有一个模板来方便各种外设调用。
按键模块化编程代码
1 | (1)按键扫描部分 |
按键消抖
通常按键所用的开关都是机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,由于机械触点的弹性作用,一个开关在闭合时不会马上就稳定接通,在断开时也不会一下子彻底断开,而且在闭合和断开的瞬间伴随一连串的抖动。如图所示。
按键稳定闭合时间长短由操作人员决定,通常都会在100ms以上,刻意快速按的话能达到40-50ms,很难再低了。抖动时间是由按键的机械特性决定的,一般都会在10ms以内。为了确保程序对按键的一次闭合或者一次断开只响应一次,必须进行按键的消抖处理。当检测到按键状态变化时,不是去响应动作,而是先等待闭合或者断开稳定后再进行处理。
按键消抖可以分为硬件消抖和软件消抖。硬件消抖是在按键上并联一个电容,利用电容的充放电特性来对抖动中产生的电压毛刺进行平滑处理。但在实际应用中,这种方式的效果往往不是很好,还增加了成本,因此实际中使用的并不多。绝大多数是用软件即程序来消抖。最简单的消抖原理,就是当检测到按键状态变化后,先等待一个10ms左右的延时时间,让抖动消失后再进行一次按键状态检测,如果与刚才检测到的状态相同,就可以确定按键已经稳定动作了。
Main()
{
unsigned char past = 0; //实时态的前一稳态
unsigned char now = 0; // 按键开关实时状态
while(1)
{
now = key_read(); //把按键开关的状态赋值给now
if (past != now) //确认前一个稳态和现在这个实时态不同进入程序,说明状态变化
{
delay(); //延时10ms,消抖
now = key_read();
if (past != now) //延时后说明按键开关进入新稳态
{
if (now != 0) //开关的实时态处于按住状态
{
//
}
past = now; //把这个实时态也是新稳态赋值给past
}
}
}
}