基于单片机的快速按键识别方法

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1、基于单片机的快速按键识别方法摘要：在使用单片机实现的智能控制系统中，快速、可靠的按键识别控制非常关键，一定程度上决定了整个系统的高效运行。本文在分析传统的按键扫描或识别方法的基础上，对比各种方法的优缺点，重点讨论一种高效的按键识别方法，并给出该方法对应的程序设计思路，它可快速识别对按键的一次响应，解决多次冗余响应的缺陷。关键词：单片机按键识别一次响应中图分类号：tp368.12文献标识码：a文章编号：1007-9416(2012)08-0175-021、引言在以单片机为核心控制的应用系统中，键盘按键

2、能实现向单片机输入数据、传送命令等功能，是单片机应用系统中人工干预单片机的主要手段。而单片机对按键闭合与否的判断，主要是通过其引脚上的电压高低进行的。本文以51单片机为例说明，所述键盘按键的硬件电路设计也非常简单——轻触开关的一端接地，另一端连接单片机引脚，该引脚同时接10k上拉电阻[1]。很明显，单片机引脚呈现高电平表示按键开关断开；反之，引脚电压呈现低电平表示按键开关闭合。因此，对单片机的按键识别只要通过对其引脚电平的高低状态的检测，即可确认按键按下与否[2]。众所周知，按键为机械弹性开关，加之

3、按键按下或抬起瞬间均会产生抖动现象，因此消除按键抖动也是整个系统的关键。为更突出本文的讨论重点，这里不再重点讨论按键去抖的方法。2、传统按键识别方法2.1简单的按键识别该按键识别方法虽然简单，但当按下按键的瞬间，却可能让系统多次循环处理同一按键事件，造成cpu资源的浪费。以下为该方法的程序设计思路，下述中的“按键确实按下”表示延迟10ms后，按键仍处于按下状态。(1)初始化按键；(2)if（按下按键）{延迟10ms去抖；if（按键确实按下）{事件处理，退出}}else{未按按键，退出}单片机程序可能

4、是一个循环执行的过程，当按键按下闭合，程序进入按键事件，执行完该事件，若按键仍未被抬起，则程序循环又再一次进入同样的按键事件执行。事实上，如果采用12mhz外部晶振，单片机处理器执行一个指令通常只要2个机器周期的时间，也即4us。如此短暂的时间，当我们松开按键时，程序可能早已经循环执行很多次按键事件。因此该按键识别的程序思路并不合适。为了不重复执行同一个按键事件，可改进为如下所述的按键识别的方法：(1)初始化按键；(2)if（按下按键）{延迟10ms去抖；if（按键确实按下）{事件处理，等待按键释放

5、，退出}}else{未按按键，退出}此方法虽然可识别按键释放，即实现每一次按键，系统只会调用一次按键处理事件。但若按键一直不释放，则程序只可在此原地踏步等待，浪费系统执行时间，cpu每个时钟周期均做无用功。解决方法是，在识别到第一次按键，并执行完按键事件后，将忽略后续的按键状态，从而实现对按键的一次响应，解决多次冗余响应的缺陷。2.2带标志的按键识别为了解决多次冗余响应的缺陷，可设置按键按下与释放两种状态的标志，在程序执行过程中，检测标志位内容，识别按键的状态。根据该思路，可在初始化按键时，设置按键

6、按下与否的标志位，并赋予“0”与“1”两种状态。标志状态为“0”表示按键无效，为“1”表示按键被按下。以下为带标志位的按键识别的程序设计思路[2]，这里假定标志位为key_mark，初始值为0。(1)初始化按键；(2)if（按下按键&&！key_mark）{延迟10ms去抖；key_mark=1；//将状态“1”赋予标志位。表示按键已按下if（按键确实按下）{事件处理，退出}}elseif（未按按键）{key_mark=0，退出}该方法可行有效，其中标志位key_mark起了至关重要的作用。只有当按

7、键按下，key_mark=0，且延迟10ms去抖后，程序才会确认是否真的有按键被按下。此时马上对key_mark=1，使得下一次查询key_mark标志时，得知按键正处于按下状态。如此，不仅使得按键被按下时可被准确检测到，还可以在按键还没被抬起释放时，不重复响应同一个按键事件。由于此时标志位key_mark的值被赋值为“1”，因此if（按下按键&&！key_mark）将不再成立，直到按键抬起，才重新赋值key_mark为“0”，实现了每一次按键，系统只会调用一次按键处理事件。3、快速按键识别方法对于

8、程序员来说，实现同样功能的程序，简洁、高效对设计非常关键。本文讨论的快速按键识别方法，尝试使用单片机c语言中的逻辑运算方法，同样快速有效地解决了按键识别的程序设计问题。该方法在初始化设置后，只需要使用一句异或运算语句，两句赋值语句，即可快速进行按键识别。下面给出该快速按键识别方法的思路。先初始化三个标志位：key_now，key_old，key_change。其中，key_now表示当前读取到的按键电平；key_old表示之前一次读取到的按键电平；key_change