非编码键盘的扫描程序设计

武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计说明书

目录

1设计任务及要求...................................................................................... 1

1.1初始条件 ........................................................................................ 1 1.2要求完成的主要任务 .................................................................... 1 2方案比较及认证...................................................................................... 1 3键盘扫描原理.......................................................................................... 3 4系统硬件设计.......................................................................................... 4

4.1选用元器件 .................................................................................... 4

4.1.1 8031单片机 ......................................................................... 4 4.1.2 8155芯片 ............................................................................. 7 4.2 硬件电路 ..................................................................................... 10

4.2.1矩阵式键盘电路 ................................................................ 10 4.2.2时钟电路和复位电路 ........................................................ 11 4.2.3非编码键盘的总电路 ........................................................ 12

5系统软件设计........................................................................................ 13

5.1软件思想 ...................................................................................... 13 5.2 程序流程图 ................................................................................. 14 5.3源程序 .......................................................................................... 15 6调试记录及结果分析 ........................................................................... 18 心得体会 ................................................................................................... 19 参考文献 ................................................................................................... 20 附录 ........................................................................................................... 21

1

武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计说明书

附录1 8031单片机资料 ................................................................... 21 附录2 8155芯片资料 ....................................................................... 21 附录3 程序清单 ............................................................................... 22

2

武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计说明书

非编码键盘的扫描程序设计

1设计任务及要求

1.1初始条件

1．通过8155扩展I/O口组成6×6行列式键盘 2．利用8031微控制器

1.2要求完成的主要任务

1．技术指标：对键盘按键能够正确识别，去抖动 2．工作原理：键盘扫描 3．课程设计说明书应包括

（1） 设计任务及要求 （2） 方案比较及认证 （3） 键盘扫描原理

（4） 硬件原理，电路图，采用器件的功能说明 （5） 软件思想，流程，源程序 （6） 调试记录及结果分析 （7） 参考资料

（8） 附录：芯片资料，程序清单 （9） 总结

2方案比较及认证

（1）键盘去抖动方案的选择

键盘采用机械弹性开关来反映一个电压信号的开、断。由于机械触点的弹性作用，在闭合和断开的瞬间会有抖动发生。抖动时间的长短由按键的机械特性决

1

武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计说明书

定，一般在5~10ms之间。抖动会造成被查询的开关状态无法准确读到。例如开关刚刚断开，只是因为抖动误认为开关又发生第二次闭合，这显然是不允许的。为此必须采取一些去抖动的措施，以免误读。

去抖动措施有硬件和软件两种方法。硬件去抖动的办法，就是不把开关直接接到接口，而是如图2-1那样，加接一个RS触发器，只有开关脱离a而接到b时，触发器才能翻转，才能输出一个稳定的电平。软件去抖动是在检测到有按键按下时，执行一个10~20ms的延时程序，避开抖动信号，然后再次检测该键是否确实闭合，如果再次检测时，查不到有键按下，说明并非有效按键信号，应放弃初测结果，以免误动作。

硬件去抖动方式一般用在对按键操作过程比较严格的场合。采用硬件去抖动电路将导致系统硬件电路设计复杂化，会增加设计成本。软件去抖动方式可以简单地通过编程实现，降低了设计成本。

通过以上分析，决定采用软件去抖动方式。 （2）扫描方式的选择

通常，键盘扫描方式有三种，及编程扫描、定时扫描和中断扫描。 编程扫描就是CPU对键盘的扫描采取程序控制方式，一旦进入键扫描状态，则反复的扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据。而在执行键入命令或处理键入数据过程中，CPU将不再响应键入要求，直到CPU返回重新扫描键盘为止。

定时扫描就是CPU每隔一定的时间（如10ms）对键盘扫描一遍。当发现有键按下时，便进行读入键盘操作，以求出键值，并分别经行处理。定时时间间隔由单片机内部定时器/计数器来完成，这样可以减少计算机扫描键盘的时间，以减少CPU的开销。具体做法是，当定时时间一到，定时器便自动输出一脉冲信号，使CPU转去执行扫描程序。但有一点需要指出，即采用定时扫描法时，必须在其初始化程序中，对定时器写入相应的命令，使之能定时产生中断，以完成定时扫描的任务。

中断扫描的工作过程如下：当无键按下时，CPU不对键盘进行扫描以节省出大量的时间对系统经行监控和数据处理，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。无论是编程扫描还是定时扫描，均占用

2

武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计说明书

CPU大量的时间。无论有没有输入操作，CPU总要在一定的时间内进行扫描，这对于单片机控制系统是很不利的。中断扫描更进一步的节省了CPU的时间，

由于本次课程设计只是设计一个行列式键盘，所以不用去考虑节省CPU的时间，而且编程扫描比定时扫描的控制程序简单，所以选用编程扫描方式。

图2-1 RS触发器去抖动电路

3键盘扫描原理

行列式键盘又称为矩阵式键盘，适用于按键数量较多的场合，它由行线和列线组成。按键位于行线和列线的交叉点上，行线、列线分别接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到+5V上。平时无按键动作时，行线处于高电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态由与此行线相连的列线电平决定。列线电平如果为低，则行线电平为低；列线电平如果为高，则行线电平亦为高。这一点是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键所在。由于矩阵键盘中行线、列线为多键共用，各按键均影响该键所在的行和列的电平。因此各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行线、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。

扫描法是非编码键盘常用的方法。 用扫描法来识别矩阵键盘按键分两步经行。

（1）识别有无按键被按下：让所有列线均置为零电平，检查各行线电平是否有变化。如果有变化，则说明有按键被按下；如果没有变化，则说明无键被按

3

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库非编码键盘的扫描程序设计在线全文阅读。