简谈单片机检测按键原理和中断按键检测的办法
简谈单片机检测按键原理和中断按键检测的办法
单片机检测按键原理
首先说一下独立键盘检测，在单片机外围电路中，通常用到的按键都是机械弹性开关，当开关闭合时，线路导通，开关断开时，线路断开。单片机检测按键的原理：按键的一端接地，另一端与单片机的某个I/O口相连，开始先给I/O赋一高电平，然后让单片机不断检测该I/O口是否变为低电平，当按键闭合时，相当于I/O口与地相连，就会变为低电平。在单片机检测按键是否被按下时，电压的实际波形与理想波形时有一点=定差别的，波形在按下和释放瞬间都有抖动现象，抖动时间的长短和按键的机械特性有关。所以单片机在检测键盘是否被按下都要加上去抖操作，所以在编写单片机的键盘检测程序时，一般在检测按下时加入去抖延时。独立键盘与单片机连接时每一个按键都需要一个I/O口，会过多占用I/O口资源。所以就引出了矩阵键盘。
矩阵键盘的连接方式，每一行将每个按键的一端连接在一起构成行线，每一列将按键的另一端连接在一起构成列线。这样的话，16个按键排成4行4列就只要8根线。它的按键检测，简单点说，就是先送一列低电平，其余均为高电平，然后轮流检测，确认行列。
这里就要提到另外一个东西，switch-case语句又称开关语句，它是一个专门用于处理多分支结构的条件选择语句。使用switch语句可直接处理多个分支。
按键检测是初学单片机的同学玩的前几个例程，按键的种类有许多（普通按钮，矩阵键盘等等），按键检测的方法也有许多。对于普通按钮当然你会说设计一个外围电路通过GPIO 口读一下还不简单，或许你说通过外部中断做边沿检测，对于矩阵键盘来说，往往你会通过行列分别扫描的方法做按键检测，通常我们会加一个按键防抖（经典的方法是通过延时二次确认的方法进行按键防抖，还有就是按键释放的时候你可能会通过while语句去防抖，也就是按键如果一直按下，让程序一直死在while里），这些都是初学者常用的方法，但是如果是一个大的程序，往往是不允许你有这么多延时和死循环的。
中断是一个经常使用的按键检测方法，中断之间的时间就可以作为防抖的处理，而且这种方法适用于程序融合，因为其他传感器的数据读取通常也是通过中断的手段去做的（如摄
键盘消抖电路的研究与分析
判断是否有键按下；简单硬件消抖则 是采用电容来平掉信号的毛刺。但是对稳定性要求比较高的应用则需要采用相对复杂的集成电路来实现。 １ 简单键盘消抖方法 １．１ 软件延时消抖 按键抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为５ｍｓ～１０ｍｓ，按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的，一般为零点几秒至数秒，如图１所示。 利用软件延时消除键盘抖动所产生的毛刺信号时需设置一个定时器中断，每中断一次则读取键盘接口的信号数据，如果与上次读取的数据不一致，说明当前读取的是前沿抖动数据，将当前的数据保留，等待下次定时器中断。如果当前读取的数据和前次读取数据相同则说明读取的是稳定状态下的数据，则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后，需要延时５ｍｓ～１０ｍｓ的时间，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。 软件延时并不需要增加新的硬件，但采用这种方式来设计，一般通过软件指令或者定时器的方式来设定延时的时间，采用通用处理器，由于运行速度不一致，需要将软件做相应的修改，比较麻烦。 １．２ 简单硬件消抖 采用简单的硬件延时消抖是在键盘数据线接入单片机的引脚的地方并入一小电容，利用电容的充放电原理来实现消除因键盘的抖动所产生的毛刺。如图２所示，键盘按键信号ｋｅｙ通过由Ｒ２，Ｃ１构成的ＲＣ振荡电路，过滤到毛刺，到达ＭＣＵ的引脚上。 基金项目：武汉科技大学校基金资助项目（２００６ＸＹ２６） 键盘消抖电路的研究与分析 邢远秀１ 陈姚节２ １、武汉科技大学理学院 ４３００８１２、武汉科技大学计算机学院 ４３００８１ 键盘是计算机和工业控制等领域不可缺少的输入设备，通过它可以实现人机对话，完成各种功能操作。但是，通常的按键所用开关为机械弹性开关，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开，因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，键抖动会引起一次按键被误读多次，为了确保对按键的一次闭合仅作一次处理，必须去除按键抖动。常见的消抖方法采用软件或硬件来实现：软件消抖主要是采用延时多次读取键盘接口数据，通过比较前后两次读取键盘端口的数据来 ＲＣ振荡电路实现键盘消抖的成本相对较低，工作不是很稳定，可能出现差错（即产生抖动信号），这只适合对消除抖动要求不高的场合。 ２ 集成电路消抖 集成电路实现键盘消抖主要是采用双组可再触发单稳态多谐振荡器－７４ＨＣ１２３，它可把按键所产生的小脉冲信号转换成大方波信号并送到处理器引脚进行计数。 ２．１ ７４ＨＣ１２３工作原理 ７４ＨＣ１２３包括两个独立的单稳态触发 表１ ７４ＨＣ１２３功能表 图３ ７４ＨＣ１２３管脚与内部结构 图２ ＲＣ消抖电路原理图 图１ 按键波形图
按键消抖与时间按键
按键消抖与时间按键 这篇文章写给正在学51单片机的或者刚入门51单片机准备进阶的的朋友，我们来着重讨论一下按键消抖和时间按键这两项。 我们常用的按键大多都是机械的，机械开关就会出现机械振动，这个由物理学或者实验可以推出来，抖动会在单片机上面出现重复扫描次数，次数多少与单片机的时钟晶振有关，时钟晶振越高单片机执行速度越快，重复次数就越多 整个按键数百ms 按下瞬间，抖动时间大概10ms 弹起瞬间，抖动大概10ms 按键一次出现的电平变化 （上面的时间都是老师说的和书上现成的，没有实际测试，而且不同的按键应该也会有差异，作为学习研究确实不应该，找个时间锅锅会测出这个时间供大家参考，嘿嘿） 由图我们可以看出，按下去瞬间会出现抖动，弹起来也会出现抖动，明显是个阻尼振动，按键扫描程序是按顺序执行的； 首先提出三个问题大家思考一下 1.为什么要消除抖动 2.如何消抖 3.是不是按键都要消抖，不是的话，哪些需要消抖，哪些不需要消抖 4.消抖的时间是不是必须10ms 5.按键消抖的方式是不是一定像书上的那样，如何消抖更节省CPU，且更简单 按键如果不消除抖动，那么单片机检测到的低电平的次数就不止一次，那我们按键一次，单片机会检测到多次，比如我们把按某个按键设置按一次成某个变量加1，结果按一次就加了很多次，这样我们就不能精确的通过按键来调整我们想要的参数，所以我们消除抖动的目的就是要实现按一次按键让单片机读出一次按键操作 消抖分硬件和软件消抖， 硬件消抖有《模拟电子技术》上提到用三态门实现，当然还有周立功那个7920（管理数码管和按键的芯片），当然还有很多硬件电路以及一些按键有自带消抖电路，但是如果要做产
单片机实验四报告材料_外中断实验
大学实验报告 学生：学号：专业班级： 实验类型：?验证?综合■设计?创新实验日期：2018.05.29 实验成绩： 实验四外中断实验 （一）实验目的 1.掌握单片机外部中断原理； 2.掌握数码管动态显示原理。 （二）设计要求 1.使用外部中断0和外部中断1； 2.在动态数码管上显示中断0次数，中断1用作次数清0，数码管采用74HC595驱动。 （三）实验原理 1.中断 所谓中断是指程序执行过程中，允许外部或部时间通过硬件打断程序的执行，使其转向为处理外部或部事件的中断服务程序中去，完成中断服务程序后，CPU返回继续执行被打断的程序。如下图所示，一个完整的中断过程包括四个步骤：中断请求、中断响应、中断服务与中断返回。 当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许的话，单片机暂时中止当前正在执行的主程序，转到中断处理程序处理中断服务请求。中断服务请求处理完后，再回到原来被中止的程序之处（断电），继续执行被中断的主程序。 如果单片机没有终端系统，单片机的大量时间可能会浪费在是否有服务请求发生的查询操作上，即不论是否有服务请求发生，都必须去查询。因此，采用中断技术大大地提高了单片机的工作效率和实时性。
2.IAP15W4K58S4单片机的中断请求 IAP15W4K58S4单片机的中断系统有21个中断请求源，2个优先级，可实现二级中断服务嵌套。由IE、IE2、INT_CLKO等特殊功能寄存器控制CPU是否相应中断请求；由中断优先级高存器IP、IP2安排各中断源的优先级；同优先级2个以中断同时提出中断请求时，由部的查询逻辑确定其响应次序。 中断请求源中的外部中断0（INT0）和外部中断1（INT1）详述如下： (1)外部中断0(INT0)：中断请求信号由P3.2引脚输入。通过IT0来设置中断请求的触发方式。当IT0为“1”时，外部中断0为下降沿触发；当IT0为“0”时，无论是上升沿还是下降沿，都会引发外部中断0。一旦输入信号有效，则置位IE0标志，向CPU申请中断。 (2)外部中断1(INT1)：中断请求信号由P3.3引脚输入。通过IT1来设置中断请求的触发方式。当IT1为“1”时，外部中断1为下降沿触发；当IT1为“0”时，无论是上升沿还是下降沿，都会引发外部中断1。一旦输入信号有效，则置位E1标志，向CPU申请中断。 中断源是否有中断请求，是由中断请求标志来表示的。在IAP15W4K58S4单片机中，外部中断 0、外部中断1等请求源的中断请求标志分别由特殊功能寄存器TCON和SCON控制，格式如下： (1)TCON寄存器中的中断请求标志。TCON为定时器T0与T1的控制寄存器，同时也锁存T0和T1的溢出中断请求标志及外部中断0和外部中断1的中断请求标志等。格式如下图所示： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 88H 与中断有关的各标志位功能如下： ①TF1：T1的溢出中断请求标志。T1被启动计数后，从初值做加1计数，计满溢出后由硬件 置位TFI,同时向CPU发出中断请求，此标志一直保持到CPU 响应中断后才由硬件自动清0。 也可由软件查询该标志，并由软件清0。 ②TF0：T0的溢出中断请求标志。T0被启动计数后，从初值做加1计数，计满溢出后由硬件 置位TF0，同时向CPU发出中断请求，此标志一直保持到CPU响应中断后才由硬件自动清 0。也可由软件查询该标志，并由软件清0。 ③IE1：外部中断1的中断请求标志。当INT1(P3.3)引脚的输入信号满足中断触发要求时，置 位IE1，外部中断1向CPU申请中断。中断响应后中断请求标志自动清0。 ④IT1：外部中断1(INT1)中断触发方式控制位。当(IT1)=1时，外部中断1为下降沿触发方式。 在这种方式下，若CPU检测到INT1出现下降沿信号，则认为有中断申请，随即使IE1标志 置位。中断响应后中断请求标志会自动清0，无须做其他处理。当(T1)=0时，外部中断1为
单片机按键的解决方法
单片机按键的解决解决方案 1、单片机上的按键控制一般采用两种控制方法：中断和查询。中断必须借助中断引脚，而 查询按键可用任何IO端口。按键较少时，一个按键占用一个端口，而按键较多时，多采用矩阵形式(如：经常用4个端口作为输出，4个端口作为输入的4X4矩阵来获得16个按键)；还可以用单片机的AD转换功能一个引脚接多个按键，根据电阻分压原理判断是哪个按键按下。 2、中断形式 STM32可支持68个中断通道，已经固定分配给相应的外部设备，每个中断通道都具备自己的中断优先级控制字节PRI_n(8位，但是STM32中只使用4位，高4位有效)，每4个通道的8位中断优先级控制字构成一个32位的优先级寄存器。68个通道的优先级控制字至少构成17个32位的优先级寄存器. 4bit的中断优先级可以分成2组，从高位看，前面定义的是抢占式优先级，后面是响应优先级。按照这种分组，4bit一共可以分成5组 第0组：所有4bit用于指定响应优先级； 第1组：最高1位用于指定抢占式优先级，后面3位用于指定响应优先级； 第2组：最高2位用于指定抢占式优先级，后面2位用于指定响应优先级； 第3组：最高3位用于指定抢占式优先级，后面1位用于指定响应优先级； 第4组：所有4位用于指定抢占式优先级。 所谓抢占式优先级和响应优先级，他们之间的关系是：具有高抢占式优先级的中断可以在具有低抢占式优先级的中断处理过程中被响应，即中断嵌套。 当两个中断源的抢占式优先级相同时，这两个中断将没有嵌套关系，当一个中断到来后，如果正在处理另一个中断，这个后到来的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理。如果这两个中断同时到达，则中断控制器根据他们的响应优先级高低来决定先处理哪一个；如果他们的抢占式优先级和响应优先级都相等，则根据他们在中断表中的排位顺序决定先处理哪一个。每一个中断源都必须定义2个优先级。 有几点需要注意的是： 1）如果指定的抢占式优先级别或响应优先级别超出了选定的优先级分组所限定的范围，将可能得到意想不到的结果； 2）抢占式优先级别相同的中断源之间没有嵌套关系； 3）如果某个中断源被指定为某个抢占式优先级别，又没有其它中断源处于同一个抢占式优先级别，则可以为这个中断源指定任意有效的响应优先级别。 GPIO外部中断： STM32中，每一个GPIO都可以触发一个外部中断，但是，GPIO的中断是以组为一个单位的，同组间的外部中断同一时间智能使用一个，如：PA0,PB0,PC0,PD0,PE0,PF0这些为1组，如果我们使用PA0作为外部中断源，那么别的就不能使用了，在此情况下我们使用类似于PB1,PC2这种末端序号不同的外部中断源，每一组使用一个中断标志EXTI x.EXTI0~EXTI4这5个外部中断有着自己单独的中断响应函数。EXTI5~EXTI9共用一个中断响应函数，EXTI10~EXTI15共使用一个中断响应函数。 对于中断的控制，STM32有一个专用的管理机构NVIC.中断的使能，挂起，优先级，活动等等都是由NVIC在管理的。 编写IO口外部中断步骤及其注意事项:
单片机外部中断实验(附C语言程序)
单片机外部中断实验（附c程序） 一、实验目的 掌握外部中断的C语言和汇编语言编程方法，会用外部中断解决实际应用问题。 。 二、实验内容 8051C51单片机P2.0接一个发光二极管LED1、P2.1接一个发光二极管LED2，P3.2接一个开关、P3.3接一个开关要求实现以下功能： （1）合上、P3.3断开时LED1闪烁 （2）P3.2断开、P3.3合上时LED2闪烁 （3）P3.2合上后（不断开）再合上P3.3，LED1闪烁LED2不闪烁 （4）P3.3合上后（不断开）再合上P3.2，LED2不闪烁LED1闪烁 试编写C语言和汇编语言程序 使用自然优先级就可以 也可 XO 高级X1低级PX0=1 PX1=0 四、实验电路 五、参考程序（自己完成） C程序： Include
Void main { EA=1; EX0=1; EX1=1; ITO=1; IT1=1; PX0=1; PX1=0; While(1); } Void int0(void) interrupt 0 { if（！P3_2） { While(1) { P2_0=1; delay02s(); P2_0=0; delay02s(); } } } Void int1(void) interrupt 2 { if（！P3_3） { While(1) { P2_1=1; delay02s(); P2_1=0; delay02s(); } } }
按键消抖
一、按键消抖 1．1 计数器型消抖电路(一) 计数器型消抖电路(一)是设置一个模值为(N+1)的控制计数器，clk在上升沿时，如果按键开关key_in='1'，计数器加1，key_in='0' 时，计数器清零。当计数器值为2时，key_out 输出才为1，其他值为0时。计数器值为N时处于保持状态。因此按键key_in持续时间大于N个clk时钟周期时，计数器输出一个单脉冲，否则没有脉冲输出。如果按键开关抖动产生的毛刺宽度小于N个时钟周期，因而毛刺作用不可能使计数器有输出，防抖动目的得以实现。clk的时钟周期与N的值可以根据按键抖动时间由设计者自行设定。 主要程序结构如下： 图1是N为3的波形仿真图，当按键持续时间大于3个时钟周期，计数器输出一个单脉冲，其宽度为1个时钟周期，小于3个时钟周期的窄脉冲用作模拟抖动干扰，从图1可以看出，抖动不能干扰正常的单脉冲输出。 1 按键抖动产生原因分析 绝大多数按键都是机械式开关结构，由于机械式开关的核心部件为弹性金属簧片，因而在开关切换的瞬间会在接触点出现来回弹跳的现象。虽然只是进行了一次按键，结果在按键信号稳定的前后出现了多个脉冲，如图1所示。如果将这样的信号直接送给微处理器扫描采集的话，将可能把按键稳定前后出现的脉冲信号当作按键信号，这就出现人为的一次按键但微处理器以为多次按键现象。为了确保按键识别的准确
性，在按键信号抖动的情况下不能进入状态输入，为此就必须对按键进行消抖处理，消除抖动时不稳定、随机的电压信号。机械式按键的抖动次数、抖动时间、抖动波形都是随机的。不同类型的按键其最长抖动时间也有差别，抖动时间的长短和按键的机械特性有关，一般为5～10 ms，但是，有些按键的抖动时间可达到20 ms，甚至更长。所以，在具体设计中要具体分析，根据实际情况来调整设计。 2 按键消抖电路的设计 按键消抖一般采用硬件和软件消抖两种方法。硬件消抖是利用电路滤波的原理实现，软件消抖是通过按键延时来实现。在微机系统中一般都采用软件延时的消抖方法。在用可编程逻辑器件FPGA／CPLD设计数字系统中，也可以用VHDL语言设计相应的时序和逻辑电路，对按键信号进行处理，同样可以达到消抖目的。本文利用Altera公司的可编程逻辑器件CPLD和QuartusⅡ，设计性能可靠的按键消抖电路。 2．1 按键消抖电路设计原理 按键消抖的关键是提取稳定的低电平(或高电平)状态，滤除按键稳定前后的抖动脉冲。在用基于VHDL 语言的时序逻辑电路设计按键消抖电路时，可以用一个时钟脉冲信号对按键状态进行取样，当第一次采样到低电平时，启动延时电路，延时结束后，再对按键信号进行连续三次取样，如果三次取样都为低电平，则可以认为按键已经处在稳定状态，这时输出一个低电平的按键确认信号，如果连续三次的取样中，至少有一次是高电平，则认为按键仍处在抖动状态，此时不进行按键确认，按键输出信号为高电平。 2．2 按键消抖电路设计 该控制电路采用VHDL语言的有限状态机的设计方法来描述和实现，其状态转换图如图2所示。
单片机按键控制蜂鸣器发声程序
#include Count = 0; // 中断计数器清 0 Addr = i *3; while(1) { Temp1 = SONG[Addr++]; if (Temp1 == 0xFF) //休止符 { TR0 = 0; Delay_xMs(100); } else if (Temp1 == 0x00) //歌曲结束符 { return; } else { Temp2 = SONG[Addr++]; TR0 = 1; while(1) { Speak = ~Speak; Delay_xMs(Temp1); if(Temp2 == Count) { Count = 0; break; } } } } }void keyscan (void)// 按键切换声音函数{ if(key1==0) { delay(10); if(key1==0) { 基于verilog按键消抖设计 Aaron malone 关于键盘的基础知识，我就以下面的一点资料带过，因为这个实在是再基础不过的东西了。然后我引两篇我自己的博文，都是关于按键消抖的，代码也正是同目录下project里的。这两篇博文都是ednchina的博客精华，并且在其blog 首页置顶多日，我想对大家会很有帮助的。 键盘的分类 键盘分编码键盘和非编码键盘。键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。而靠软件编程来识别的称为非编码键盘。 在单片机组成的各种系统中，用的最多的是非编码键盘。也有用到编码键盘的。非编码键盘有分为：独立键盘和行列式（又称为矩阵式）键盘。 按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象： 从上面的图形我们知道，在按键按下或者是释放的时候都会出现一个不稳定的抖动时间的，那么如果不处理好这个抖动时间，我们就无法处理好按键编码，所以如何才能有效的消除按键抖动呢？让下面的两篇博文日志给你答案吧。 经典的verilog键盘扫描程序 从最基础的分频程序开始，但看到这个键盘扫描程序后，直呼经典，有相见恨晚的感觉，还想说一句：威百仕( VibesIC )，我很看好你！WHY？待我慢慢道来，这个程序的综合后是0error,0warning。想想自己编码的时候那个warning是满天飞，现在才明白HDL设计有那么讲究了，代码所设计的不仅仅是简单的逻辑以及时序的关系，更重要的是你要在代码中不仅要表现出每一个寄存器，甚至每一个走线。想想我写过的代码，只注意到了前者，从没有注意过后者，还洋洋自得以为自己也算是个高手了，现在想来，实在惭愧啊！学习学习在学习，这也重新激发了我对HDL设计的激情，威百仕给了我一个方向，那我可要开始努力喽！ 废话说了一大堆，看程序吧：（本代码经过ise7.1i综合并下载到SP306板上验证通过） 用51单片机中断编写的4x4键盘程序 应用查询扫描编写键盘程序，由于要给按键去抖动，程序变得比较复杂和冗长（详见2013年9月29日博文《MSP430和 AT89C51单片机4x4键盘C程序》），如果用中断编写，设置中断响应在下降沿时执行中断，则程序编写不用去抖动判断，所以相比较要简单很多！下面用汇编和C语言两种方式编写4X4键盘程序！ 一、汇编程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003h Ljmp ZD0 ORG 000Bh LJMP TZD0 ORG 0013h Ljmp ZD1 ORG 001Bh LJMP TZD1 ORG 0040H MAIN: Mov TMOD,#66h MOV TH0,#0ffh MOV TL0,#0ffh MOV TH1,#0ffh MOV TL1,#0ffh SETB EA SETB ET0 SETB TR0 SETB ET1 SETB TR1 SETB IT0 SETB IT1 SETB EX0 SETB EX1 xh: mov P1,#0feh Lcall Delay mov P1,#0fdh Lcall Delay mov P1,#0fbh Lcall Delay mov P1,#0f7h Lcall Delay SJMP xh ZD0: JNB P1.0,dat1 JNB P1.1,dat2 JNB P1.2,dat3 JNB P1.3,dat4 dat1: mov P2,#06h ;1 sjmp ZD0R dat2: mov P2,#5bh ;2 sjmp ZD0R dat3: mov P2,#4fh ;3 sjmp ZD0R dat4: mov P2,#66h ;4 ZD0R: reti ZD1: JNB P1.0,dat5 (仿真部分) 一、实验目的 1. 学习外部中断技术的基本使用方法。 2. 学习中断处理程序的编程方法。 二、实验内容 在INT0和INT1上分别接了两个可回复式按钮，其中INT0上的按钮每按下一次则计数加一，其中INT1上的按钮每按下一次则计数减一。P1．0~ P1．3接LED灯，以显示计数信号。 三、实验说明 编写中断处理程序需要注意的问题是： 1．保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。 2．必须在中断处理程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。 3．INT0和INT1分别接单次脉冲发生器。P1．0~ P1．3接LED灯，以查看计数信号． 四、硬件设计 利用以下元件：AT89C51、BOTTON、CAP、CAP-POL、CRYSTAL、RES、NOT、LED-Yellow。设计出如下的硬件电路。晶振频率为12MHz。 五、参考程序框图 中断处理程序框图 (实验箱部分) 1.实验目的 认识中断的基本概念 学会外部中断的基本用法 学会asm和C51的中断编程方法 2.实验原理 图按键中断 【硬件接法】 P1.1控制LED，低电平点亮 P3.3/INT1接按键，按下时产生低电平 【运行效果】 程序工作于中断方式，按下按键K2后，LED点亮，1.5秒后自动熄灭。 8051单片机有/INT0和/INT1两条外部中断请求输入线，用于输入两个外部中断源的中断请求信号，并允许外部中断源以低电平或下降沿触发方式来输入中断请求信号。/INT0和/INT1中断的入口地址分别是0003H和0013H。 TCON寄存器（SFR地址：88H）中的IT0和IT1位分别决定/INT0和/INT1的触发方式，置位时为下降沿触发，清零时为低电平触发。实际应用时，如果外部的中断请求信号在产生后能够在较短时间内自动撤销，则可以选择低电平触发。在中断服务程序里要等待其变高后才能返回主程序，否则会再次触发中断，产生不必要的麻烦。 如果外部的中断请求信号产生后可能长时间后才能撤销，则为了避免在中断服务程序里长时间无谓等待，可以选择下降沿触发。下降沿触发是“一次性”的，每次中断只会有1个下降沿，因此中断处理程序执行完后可以立即返回主程序，而不必等待中断请求信号恢复为高电平，这是一个重要的技巧。 3. 实验步骤 ●参考实验例程，自己动手建立Keil C51工程。注意选择CPU类型。Philips半导体的P89V51RB2。 ●编辑源程序，编译生成HEX文件。 ●ISP下载开关扳到“00”，用Flash Magic软件下载程序HEX文件到MCU BANK1，运行。 运行Flash Magic软件。各步骤操作如下： Step 1： COM Port：选择实际使用的串行口，通常为COM1； Baud Rate：波特率不可设置得过高，推荐用9600； Device：请选择正确的型号89V51RB2； Interface：选择None(ISP)。 Step 2：请勾中“Erase blocks used by Hex File”。 51单片机进阶篇 ---按键的硬件消抖 本文作者：Cepark 更新时间：2010/07/20 作者博客：https://www.360docs.net/doc/9d14909196.html, 按键的硬件消抖 在上一节课中，我们介绍了使用软件延时的方法来进行消抖从而进行按键的检测，软件延时的优点是硬件电路简单，但是程序相对来讲会复杂，而且一般的延时函数是使用计数延时，这会增加CPU的负担。硬件消抖电路可以简化程序的编写，但是需要额外的器件支持。两种方法各有利弊，在不同的情况下根据不同的情况来选择使用哪一种消抖方法，这一节课我们主要介绍一下常见的硬件消抖电路。 1、RS触发器构成的消抖电路的主要原理 用R-S触发器形成消抖电路时单片机外围电路设计中的常用手段，它可以减少单片机软件对按键动作的延时和计算。要使用R-S触发器形成的消抖电路，首先用了解R-S触发器的基本工作原理图和工作特点。 R-S触发器的基本构成如图所示，它是由两个与非门交叉耦合而成，S和R是信号的输 Q既表示触发器的状态，又是触发器的输出端。 入端，低电平有效，Q和 在启动过程中，S端一旦下降到开门电平，Q端电平就会上升，反馈到门B的输入端， Q端的电平下降，反馈到门A的输入端，进一步促使门A截止，促使B由截止转向导通， Q的电平进一步下降，这样的过程，是Q端电平进一步上升，Q端电平上升的结果又会使 的门A很快截止、门B很快导通，触发器在极短的时间内完成由截止到导通的转换。通过R 段的复位时也有类似的正反馈过程发生，从而完成按键开关的消抖功能。 典型的硬件消抖方法是在单片机和检测管脚之间加入由74LS02或者其他的门电路组成的R-S触发器消抖电路。如下所示。 按键电路：常用的非编码键盘,每个键都是一个常开开关电路。 按键消抖： 通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号小型如下图。由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,如下图。抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5ms～10ms。这是一个很重要的时间参数,在很多场合都要用到。 按键稳定闭合时间的长短则是由操作人员的按键动作决定的,一般为零点几秒至数秒。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理,必须去除键抖 动。在键闭合稳定时读取键的状态,并且必须判别到键释放稳定后再作处理。按键的抖动,可用硬件或软件两种方法。 <1> 硬件消抖：在键数较少时可用硬件方法消除键抖动。下图所示的RS触发器为常用的硬件去抖。 图中两个“与非”门构成一个RS触发器。当按键未按下时,输出为1;当键按下时,输出为0。此时即使用按键的机械性能,使按键因弹性抖动而产生瞬时断开（抖动跳开B）,中要按键不返回原始状态A,双稳态电路的状态不改变,输出保持为0,不会产生抖动的波形。也就是说,即使B 点的电压波形是抖动的,但经双稳态电路之后,其输出为正规的矩形波。这一点通过分析RS触发器的工作过程很容易得到验证。 <2> 软件消抖：如果按键较多,常用软件方法去抖,即检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms～10ms的延时,让前沿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,则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给5ms～10ms的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。按键消抖 哈尔滨理工大学荣成学院 单片机原理及应用Protues 仿真实验 班级： 学号： 姓名： 日期： 实验三单片机外部中断的使用 一、实验名称：单片机外部中断的使用 二、实验目的 1.掌握在Keil环境下建立项目、添加、保存源文件文件、编译源程序的方法； 2.掌握运行、步进、步越、运行到光标处等几种调试程序的方法； 3.掌握在Proteus环境下建立文件原理图的方法； 4..实现Proteus与Keil联调软件仿真。 三、使用仪器设备编号、部件及备件 1.实验室电脑； 2.单片机实验箱。 四、实验过程及数据、现象记录 在Proteus 环境下建立如下仿真原理图，并保存为文件； 原理图中常用库元件的名称： 无极性电容：CAP 极性电容：CAP-ELEC 单片机：AT89C51 晶体振荡器：CRYSTAL 电阻：RES 按键：BUTTON 发光二极管：红色LED-RED 绿色LED-GREEN 蓝色LED-BLUE 黄色LED-YELLOW 在Keil环境下建立源程序并保存为.ASM文件，生成.HEX文件；汇编语言参考程序如下：ORG 0000H LJMP MAIN ORG H ;外部中断0程序入口地址LJMP EXINT0 ORG 0030H MAIN: MOV SP,#60H ;堆栈指针初始化 SETB ;设置外部中断 0 为边沿触发 SETB ;开外部中断0 SETB ;开CPU总中断MOV A,#01H LOOP: MOV P1,A RL A CALL DELAY SJMP LOOP DELAY: MOV R1,# ;延时250ms子程序DL1: MOV R2,# DL2: MOV R3,# DJNZ R3,$ DJNZ R2,DL2 DJNZ R1,DL1 ;延时子程序返回EXINT0: PUSH PUSH CLR RS1 SETB RS0 MOV R0,# LP: MOV P1,#0FFH CALL DELAY MOV P1,#00H CALL DELAY DJNZ R0,LP POP PSW POP ACC ;中断返回END 将以上程序补充完整，流水时间间隔，闪烁时间间隔为250ms。C51语言参考程序： #include 单片机与4x4键盘去抖松手检测程序 刚写的一个4*4 键盘，去抖 松手检测程序。项目中要用4*4 键盘，扫描的程序有。但是去抖，和松手检测的程序没有，那么为了提高效率，可靠性，以及更加合理化。到网上找了一些关于”状态机“的资料，按照它的思路写了一个，写了半天，写好一个，经过特发帖纪录一下。 //对按键扫描的值进行处理去抖松手检测 uint8_t key_scan(void) { static uint8_t key_state = 0; static uint8_t key_num_flag1=0; uint8_t temp_key_num=0; uint8_t return_key_num=0; temp_key_num=KeyMap();//读取4*4 键盘返回的按键值不要去抖 switch(key_state)//检测状态 case key_state_0: if(temp_key_num!=0) //如果按键返回不是0 说明有按键按下 { key_num_flag1=temp_key_num; //记录下第一次按键按下的值 key_state=key_state_1; //进入下一个状态去抖 } break; case key_state_1: if(temp_key_num!=0) //如果按键返回不是0 说明按键是按下的 { if(key_num_flag1==temp_key_num)//判断是否和上次记录按键值一样。 { return_key_num=temp_key_num; // 按键仍按下，赋值给返回按键值 key_state = key_state_2; // 状态转换到键释放态 } else { key_state=key_state_0; //回到初始状态 } } else ///没有按键按下 { 按键消抖电路瞬态分析和设计 按键是仪器仪表中普遍采用的人机输入接口电路。在按键电路中必须考虑对按键的抖动进行软件消抖和硬件消抖。软件消抖具有使用硬件数量少的优点，但也具有以下两个缺点：（1）在仪器键盘电路中，多个按键安装在仪器面板上，键盘的输出通过排线连接到主控板上，此时键盘导线寄生电感和寄生电容的存在，寄生电感寄生电容和排线电阻将组成二阶振荡系统，二阶振荡将形成负电平脉冲，而负电平脉冲很容易超出数字芯片的输入最大允许电平范围，导致数字芯片容易损坏。（2）按键闭合和断开时，电压信号下降沿非常陡峭，剧烈变化的电压信号将通过互容传递到相邻导线上。硬件消抖电路的设计主要是要考虑以下三个因素：（1）消除信号的抖动，确保按键电路输出信号的平整；（2）消除信号的下冲，因为下冲电平超出了后续数字芯片的最大输入电平范围；（3）降低信号变化的速度，避免在邻线上引起容性串扰；（4）不影响按键电路的正常功能。常见的硬件消抖电路包括电容滤波消抖和触发器消抖。电容滤波消抖采用电阻和电容组成低通滤波器，具有电路结构简单可靠的优点，因此本文将重点阐述该消抖电路。1 按键消抖电路结构与电路模型图1为某仪器按键电路原理图，按键安装在仪器面板上，通过导线连接到主控板上，按键的一端接上拉电阻并连接后续电路，按键的另一端接地，当按键没有按下时，按键输出高电平，当按键按下时，按键输出低电平。图2为加上滤波电容后的按键电路。 图1 某仪器按键电路 图2 按键消抖电路 图3为按键消抖电路的电路模型。图中R0为连接按键导线的电阻，L 为导线电感，C0为导线对地电容，C f为滤波电容，C p为按键后续电路的输入电容，R i为按键后续电路的输入阻抗，R 为上拉电阻，V CC为电源电压，U为按键消抖电路的输出电压。 学号1322010110 天津城建大学 单片机原理及应用A课程 设计说明书 按键控制单片机PWM输出设计起止日期：2016年05月30日至2016年6月10日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2016年6月10日 目录 第一章系统方案设计 (1) 1.1 PWM (1) 1.2 STC12C5A60S2简介 (1) 1.3 仿真工具介绍 (2) 1.3.1 Protues简介 (2) 1.3.2 Keil uVision3简介 (4) 第二章硬件电路设计 (5) 2.1 复位电路 (5) 2.2 时钟电路 (5) 2.3 按键中断 (5) 2.4 显示电路 (6) 第三章程序设计流程图 (7) 第四章系统仿真 (8) 4.1 仿真图 (8) 4.2 程序 (8) 4.3 PCB............................................................................................................... 错误！未定义书签。参考资料 .................................................................................................................... 错误！未定义书签。 第一章系统方案设计 1.1 PWM PWM的全称是Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制），它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。 1.2 STC12C5A60S2简介 STC12C5A60S2是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。 1）管脚说明: 1、P0.0~P0.7 P0：P0口既可以作为输入/输出口，也可以作为地址/数据复用总线使用。当P0口 作为输入/输出口时，P0是一个8位准双向口，内部有弱上拉电阻，无需外接上拉电阻。当P0作为地址/数据复用总线使用时，是低8位地址线A0~A7，数据线D0~D7 2、P1.0/ADC0/CLKOUT2 标准IO口、ADC输入通道0、独立波特率发生器的时钟输出 3、P1.1/ADC1 4、P1.2/ADC2/ECI/RxD2 标准IO口、ADC输入通道2、PCA计数器的外部脉冲输入脚，第二串口数据接收端 5、P1.3/ADC3/CCP0/TxD2 外部信号捕获，高速脉冲输出及脉宽调制输出、第二串口数据发送端 6、P1.4/ADC4/CCP1/SS非 SPI同步串行接口的从机选择信号 7、P1.5/ADC5/MOSI SPI同步串行接口的主出从入(主器件的输入和从器件的输出) 8、P1.6/ADC7/SCLK SPI同步串行接口的主入从出 9、P2.0~P2.7 10、P2口内部有上拉电阻，既可作为输入输出口(8位准双向口)，也可作为高8位地址总线使用。 11、P3.0/RxD 标准IO口、串口1数据接收端 12、P3.1/INT0非 外部中断0，下降沿中断或低电平中断 13、P3.3/INT1 14、P3.4/T0/INT非/CLKOUT0 定时器计数器0外部输入、定时器0下降沿中断、定时计数器0的时钟输出 2）A/D转换器的结构： STC12C5A60AD/S2系列带A/D转换的单片机的A/D转换口在P1口，有8路10位高速A/D转换器，速度可达到250KHz(25万次/秒)。8路电压输入型A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型IO口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D 转换，不须作为A/D使用的口可继续作为IO口使用。 单片机ADC由多路开关、比较器、逐次比较寄存器、10位DAC、转换结果寄存器以及ADC_CONTER 实验六外部中断实验一 一、实验要求 1.在Proteus软件中画好51单片机最小核心电路，包括复位电路和晶振电路 2.P1口上拉接8个LED； 3.在Keil软件中编写程序,对LED显示进行控制，显示方式有两种：（1）0、7亮，1、 6亮，2、5亮，3、4亮，0、7亮循环；（2））3、4亮，2、5亮，1、6亮，0、7亮， 3、4亮循环。 4.在P3.2连接一个按键，当按键弹起时引脚为高电平，当按键按下时引脚为低时平 5.编写程序：系统对LED显示进行控制，一开始显示方式为（1），当按下P3.2连接 的按键时，系统在（1）和（2）之间切换显示方式 二、实验目的 1.学习端口输入输出的高级应用 2.掌握LED查表显示法 3.掌握外部中断的工作原理 4.掌握外部中断程序设计 三．实验说明 （条理清晰，含程序的一些功能分析计算） 1.程序中void my_int(void) interrupt 0 using 1 { flag=!flag;} //中断子程序是中断子程序，就是按键按下中断一次。 2.以下是灯亮的方式改变，即flag取反一次就改变一次。通过i++或i—实现 变化。 while(1) { P1=LED[i]; //在P1口显示灯亮的方式 delay_ms(500); //延时0.05s if(flag) //判断P3^2开关是否按下 {i++; if(i>=4) //如果灯显示从两边到中间要在回到两边 i=0;} else{i--; if(i<0)//同上 i=3;} 四、硬件原理图及程序设计 （一）硬件原理图设计 （二）程序流程图设计 是 开始 定义变量 i=0;flag=1; P0=LED[i]; Flag ？ i++; 否 i--； P3.3按下时进行中 断 Flag=flag!; 关于单片机按键的抖动与消抖 在单片机的程序中，如果涉及到按键，一般都会看到几行注释着消抖 的代码。比如下面这一段：if((KeyV|0xc3)==0xff){//无键按下return 0; } mDelay(10);//延时，去键抖KeyV=P3; if((KeyV|0xc3)==0xff){//无键按下return 0; } 关于其作用与目的，有如下解释：按键在按下时会产生电平的变化，通常是由高电平变为低电平，而且这一过程也不是瞬间完成的，按键按下之后， 电平会有一段不稳定变化的时间。一般情况下，我们的程序读取这个电平变化 并做相关的动作。但由于机械按键的局限性，当系统受到外力而产生抖动或其 它动作时，也可能使系统内部产生电平变化（通常这种变化持续的时间非常短），这种现象称之为按键的抖动。这种抖动显然不是我们期望出现的，一旦程序中没有针对它进行特殊处理，这种隐患很可能导致系统执行我们不希望出现 的动作。进而可能酿成一场悲剧。避免按键抖动的操作就称之为消抖。目前，单片机的消抖主要分为软件消抖和硬件消抖。其中，软件消抖增加软件资源，但不增加硬件成本；硬件消抖反之。现在普遍采用的是软件消抖的方式。软件消抖具体的操作思路是：当监听到按键被按下时，不立刻执行相关的操作，而进行一定时间的延时（通常是50ms），之后再次检测按键是否被按下，如果 此时按键仍然被按下，则判定按键确实被按下了（因为不论是异常情况导致的 抖动还是正常情况下按键被按下产生的电平变化都会在这一段时间内过去，紧 接着的电平将会是稳定的），然后进行按键被按下之后所需要的操作，否则判 定按键未被按下，继续监听按键状态。实际上，以上所说的软件消抖的方法在 真正的软件中应用的不多，只是在练习的时候使用。真正的应用上，会在可能 产生抖动的那一段时间内等间隔多次监听按键状态（电流状态），等到数次 （可以是连续5 次）电流平稳了才确定按键被按下。按键被放开时采取同样操按键消抖实验
用51单片机中断编写的4x4键盘程序
单片机外部中断实验
第六课按键的硬件消抖
使用硬件方式对按键进行消抖处理
单片机外部中断的使用
单片机与4x4键盘去抖松手检测程序
按键消抖电路瞬态分析和设计
按键控制单片机PWM输出设计
基与89C51单片机外部中断实验
关于单片机按键的抖动与消抖