电子万年历毕业设计(基于AT89C51单片机和DS1302时钟芯片) - 图文

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键盘编码,每按下一个键,键盘能自动生成按键代码,键数较多,而且还具有去抖动功能。这种键盘使用方便,但硬件较复杂,PC机所用的键盘就属于这种。非编码键盘仅提供按键开关工作状态,其他工作由软件完成,这种键盘键数较少,硬件简单,一般在单片机应用系统中广泛使用。此处主要介绍该类非编码键盘及其与MCS—51型单片机的接口。 2.3.2.1按键开关去抖动问题

按键开关在电路中的连接如图所示。按键未按下时,A点电位为高电平5V;按键按下时,A点电位为低电平。A点电位就用于向CPU传递按键的开关状态。但是由于按键的结构为机械弹性开关,在按键按下和断开时,触点在闭合和断开瞬间还会接触不稳定,引起A点电平不稳定,如图2-11b所示,键盘的抖动时间一般为5~10ms,抖动现象会引起CPU对一次键操作进行多次处理,从而可能产生错误。因此必须设法消除抖动的不良后果。

图2.3 键操

作和键抖动

消除抖动的不良后果的方法有硬、软件两种。

为了节省硬件,通常在单片机系统中,一般不采用硬件方法消除键的抖动,而是用软件消除抖动的方法。根据抖动特性,在第一次检测到按键按下后,执行一段延时5~10ms让前延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,则确认真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给5~10ms的延时,待后延抖动消失后才转入该键处理程序。 2.3.2.2查询式按键及其接口

按照键盘与CPU的连接方式可以分为查询按键和矩阵式键盘。查询式

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按键是各按键相互独立,每个按键占用一根I/O口线,每根I/O口线上的按键工作状态不会影响其他I/O口线上按键的工作状态。查询式按键电路配置灵活,软件结构简单,但每个按键必须占用一根I/O口线,在按键数量较多时,I/O口线浪费较大,且电路结构显得繁杂。故这种形式适用于按键数量较少的场合。 2.3.2.3矩阵式键盘及其接口

矩阵式键盘又称行列式键盘,有n个行线和m个列线,经限流电阻接+5V电源上,按键跨接在行线和列线上,n×m行列结构可构成mn个按键,组成一个键盘。与独立式按键相比,mn个按键只占用m+n根I/O口线,因此适用于按键较多的场合。

当无键闭合时,相应的I/O之间开路。当有键闭合时,与闭合键相连接的两条I/O口线之间短路。判断有无键按下的方法是:第一步,置列线相关I/O口为输入态,从行线相对应的I/O口输出低电平,读入列线数据,若某一列线为低电平,则该列线上有键闭合。第二步,置行线相关I/O口输出低电平,读入列线数据,若某一列线为低电平,则该列线上有键闭合。综合一二两步的结果,可确定按键编号。但是键闭合一次只能进行一次键功能操作,因此须等待近按键释放后,再进行键功能操作,否则按一次键,有可能会连续多次进行同样的键操作。 2.3.2.4键盘扫描控制方式

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CPU对键盘操作及时作出响应。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,响应键输入信号要求。 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和生定时中断,

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CPU响应中断后对键盘进行扫描,并在有键闭合时转入该键的功能子程序。 3. 中断控制扫描方式

中断控制扫描方式是利用外部中断源,响应输入信号。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,判断是哪一个键被按下,然后执行该键的功能子程序。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键输入的缺点,既能及时处

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