節約單片機端口資源的鍵盤電路

ID:90084 · 發表于 2015-9-15 02:51

1 新型鍵盤電路
            鍵盤電路是單片機應用系統最常用的人機接口，往往要占用較多的I/O端口，利用本文介紹的電路，可以最大限度地減少鍵盤電路對I/O端口的點用。本電路特別適合一些引腳少、結構緊湊的單片機，可為其節省寶貴的I/O資源。
         這里以3根I/O線為例，普通接法只能接3個鍵，即使是采用改進后的組合接法[1]，最多也只能接7個鏈，本文介紹的電路是在組合接法的基礎上增加了3個二極管，并采用了新的接法。其軟件處理使用了端口訪問和掃描檢測兩種方法，從而使按鍵數可達到16個，同時由于采用了組合邏輯來直接對端口進行讀取，因此極大地簡經了程序的處理過程，同時也節省了寶貴的存儲器和CPU運算資源。圖1是該電路的電路原理圖。

   2 軟件過程和程序
   該電路在程序處理時，由處理器首先向I/O1～I/O3寫高電平，然后讀入。如果非全“1”，說明，K0～K6中有鍵按下，此時可根據讀入的端口狀態判斷鍵的狀態，如果讀入的結果為全“1”，則I/O1～I/O3輪流輸出低電平，再讀入，這樣就可根據另外兩根I/O線的狀態來判別是K7～K15中的哪一個鍵被按下。重復調用鍵盤處理子程序可將讀取的鍵值與上次的值進行比較，甚至兩次讀數相同為止，這樣即可消除按鍵抖動所造成的誤讀。該電路選用的單片機為 AT89C2051，用C51語言編寫的按鍵電路處理程序如下：
   #include
   #define uchar unsigned char
   uchar getkey(void)；
   uchar keyvol;
   void main(void)
   {
   keyvol=getkey(); /*調用鍵處理函數，返回的數據等于16表示同有鍵按下，0至15對應k0至K15*/
   }
   以下為鍵盤處理子程序：
   uchar getkey(void)
   {
   uchar x
   P1=P1|0x07； /*I/O1至I/O3寫“1”*/
   xP1&0x07； /*讀入I/O1至I/O3并屏蔽其它位*/
   if(x= =10)
   {
   P1=P1|0x07；
   P1=P1&0xfd； /*I/O2寫“0”*/
   x=P1&0x07；
   x=(x+1)/2+10; /*屏蔽I/O2并轉換K10至K12的鍵值*/
   if(x = =13)
   {
   P1=P1|0x07；
   P1=P1&0xfb; /*I/O3寫“0”*/
   x=P1&0x07;
   x=x+13； /*屏蔽I/O3并轉換K13至K15的鍵值*/
   }
   }
   }
   return x；
   }
   利用該鍵盤電路并根據邏輯組合原理可推斷開n條I/O線可組合的按鍵數N為：
   N=(2n-1)+(2 n-1 -1)n
   表1給出了2至4條I/O線可組合的按鍵數。
   表1 2～4條I/O線可組合的按鍵數
   I/O線可組合按鍵
2          5
3          16
4          43
   3 結束語
   這種新型鍵盤電路在使用時非常穩定可靠，節省大量的I/O端口，而且程序處理也很簡潔，速率比4×4的掃描式電路還要快，因此，該電路特別適合一些引腳較少的單片機，如PIC12C508、Z86E03以及AT89C2051等。

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