四、51单片机控制独立按键-Toy模板网

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1、按键简介

按键相关知识。

1.1、按键工作原理

(1)按键内部是机械结构，也就是内部是没有电路的。按键对外表现位四个引脚，但本质上只是两个，引脚是两两连在一起的。按键按下内部引脚导通，松开内部断开。

四、51单片机控制独立按键

(2)电路连接与原理图中图标。

按键一端接地，一端接单片机IO口。

四、51单片机控制独立按键

(3)按键作为一个输入设备，单片机如何知道按键被按下？

单片机IO接上拉电阻。上拉是为了让引脚默认是高电平，但是上拉的力量抗不住接地，所以按键没有诞下时单片机IO口为高电平，而按下后为绝对0(GND)。

1.2、CPU如何处理按键

(1)轮询式。所谓轮询就是CPU不停的间隔很小时间去查看有没有按键按下，如果按下就处理按键，如果没有按下就下一时间间隔再来查看。(按键什么时候被按下CPU是无法预知的)

(2)中断式

1.3、按键电路接法分类

(1)独立按键

(2)矩阵按键

2、独立按键原理图

四、51单片机控制独立按键

(1)按键接法是一段接地，一端接IO口。

3、独立按键代码

以K1按键为例，接P0.0 IO口。

3.1、轮询方式处理按键

检测到按键，LED灯状态取反

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

/*实现功能
 *按键每按下一次，LED灯状态取反
 */
 

/*位定义*/
sbit K1 = P0^0;
sbit LED = P0^1;


/*函数声明*/
void Delay15ms();		//@12.000MHz


void main(void)
{

	while(1)
	{
		if(K1 == 0)    /*按键有被按下*/
		{
			Delay15ms();   
			if(K1 == 0)
			{
				if(LED == 1)
				{
					LED = 0;
				}
				else
				{
					LED = 1;        /*点亮LED灯*/
				}
				while(K1 == 0)   		/*等待按键弹起,这里也可以加消抖*/
				{
					Delay15ms();
					while(K1 == 0);
				};   
			}
		}
	}
}


void Delay15ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 30;
	j = 43;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

3.2、按键消抖

(1)按键按下和弹起会发生电平抖动。如下图所示。

四、51单片机控制独立按键

(2)抖动的危害：在抖动时间范围内引脚的电平变化是不稳定的，如果程序在这一段范围内取判断引脚的电平从而判断有无按键，则有很大可能性会误判。

(3)如何消抖

硬件消抖：在硬件设计上想办法降低抖动的幅度及时间，这是一种主动消抖。如按键并联电容。

软件消抖：硬件上不可能完全消除抖动，软件上可以绕开抖动的那一段，这是一种逃避式的消抖。

也就是通过延时消抖，延时时间一般为10-15毫秒。

3.3、完整的按键检测

(1)一个完整的按键事件检测包括:按键按下、按键保持、按键弹起。

(2)一般都认为一次完整的按键事件后才算用户操作了一次按键，程序也只处理一次按键。

4、中断检测独立按键

中断是指单片机主程序运行过程中，出现某些意外情况需要单片机处理，单片机能自动停止正在运行的程序并转入处理新情况的程序，处理完毕后又返回原被暂停的程序继续运行。

4.1、为什么需要中断

在实际应用开发中，单片机不可能一直轮询查看按键是否按下，单片机还需要去执行其他任务，因此引出中断。

(1)单片机在mai()函数中的while中执行的程序称为主线任务，中断程序中的程序称为中断任务。

(2)中断发生后CPU暂停主线任务转去处理中断任务，完成后再回来接着执行主线任务。

(3)中断式比轮询式更适合处理异步事件，效率更高。

(4)中断处理的事件特点是:无法预料、处理时间短、响应要求急。

4.2、使用单片机外部中断来处理按键

(1)何为外部中断。中断源来自单片机外部就叫外部中断，每个外部中断对应一个特定的单片机IO引脚(譬如在STC89C52单片机中，INT0对应P3^2。在51单片机中，是单片机设计时就定好的，是无法改变的)。

(2)当硬件产生了一个外部中断时CPU就会收到一个中断信号，从而转去执行外部中断对应的处理程序(这个程序是需要自己去编写的)。

(3)外部中断对应哪个引脚，可参考电路原理图和数据手册。

4.3、程序示例

中断处理按键使LED灯状态取反。

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

/*实现功能
 *按键每按下一次，LED灯状态取反(采用外部中断处理按键)
 */
 

/*位定义*/
sbit K1 = P3^2;   	/*外部中断0对应引脚*/
sbit LED = P0^1;


/*函数声明*/
void Delay15ms();		//@12.000MHz


void main(void)
{
	/*外部中断0初始化*/
	IT0 = 1;   //设置外部中断0出发方式(1:下降沿触发 0:低电平触发)
	EX0 = 1;   //使能外部中断0
	EA = 1;    //打开全局中断开关
	
	
	while(1)
	{
		/*编写主线任务*/
	}
}


/*按键消抖延时函数*/
void Delay15ms()		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 30;
	j = 43;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

/*
 *功能:外部中断0中断处理程序
 *注意:
 *	exint0：中断函数名，可以任意取
 *	下降延触发中断
 *  该函数不用声明
 */
void exint0() interrupt 0
{
	Delay15ms();     /*按键消抖*/
	if(K1 == 0)
	{
		if(LED == 1)
		{
			LED = 0;
		}
		else
		{
			LED = 1;            /*点亮LED灯*/
		}
		while(K1 == 0)   		/*等待按键弹起,这里也可以加消抖*/
		{
			Delay15ms();
			while(K1 == 0);
		};   
	}
}