单片机按键处理技巧及c语言编程方式

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1、单片机按键处理技巧及编程方式  在基于单片机为核心构成的应用系统中，用户输入是必不可少的一部分。输入可以分很多种情况，譬如有的系统支持PS2键盘的接口，有的系统输入是基于编码器，有的系统输入是基于串口或者USB或者其它输入通道等等。在各种输入途径中，更常见的是，基于单个按键或者由单个键盘按照一定排列构成的矩阵键盘(行列键盘)。我们这一篇章主要讨论的对象就是基于单个按键的程序设计，以及矩阵键盘的程序编写。按键检测的原理:它们和我们的单片机系统的I/O口连接一般如下：    对于单片机I/O内部有上拉电阻的微控制器而言，还可以省掉外部的那个上拉电阻。简单分析一下按键

2、检测的原理。当按键没有按下的时候，单片机I/O通过上拉电阻R接到VCC，我们在程序中读取该I/O的电平的时候，其值为1(高电平);当按键S按下的时候，该I/O被短接到GND，在程序中读取该I/O的电平的时候，其值为0(低电平)。这样，按键的按下与否，就和与该按键相连的I/O的电平的变化相对应起来。结论：我们在程序中通过检测到该I/O口电平的变化与否，即可以知道按键是否被按下，从而做出相应的响应。一切看起来很美好，是这样的吗？在我们通过上面的按键检测原理得出上述的结论的时候，那就是现实中按键按下时候的电平变化状态。我们的结论是基于理想的情况得出来的，而实际中，由于

3、按键的弹片接触的时候，并不是一接触就紧紧的闭合，它还存在一定的抖动，尽管这个时间非常的短暂，但是对于我们执行时间以us为计算单位的微控制器来说，它太漫长了。因而，实际的波形图应该如下面这幅示意图一样。这样便存在这样一个问题。假设我们的系统有这样功能需求：在检测到按键按下的时候，将某个I/O的状态取反。由于这种抖动的存在，使得我们的微控制器误以为是多次按键的按下，从而将某个I/O的状态不断取反，这并不是我们想要的效果，假如该I/O控制着系统中某个重要的执行的部件，那结果更不是我们所期待的。于是乎有人便提出了软件消除抖动的思想，道理很简单：抖动的时间长度是一定的，只

4、要我们避开这段抖动时期，检测稳定的时候的电平不就可以了吗？听起来确实不错，而且实际应用起来效果也还可以。于是就像下面的伪代码所描述的一样。(假设按键按下时候，低电平有效)If(0==io_KeyEnter)            //如果有键按下了{    Delayms(20);            //先延时20ms避开抖动时期    If(0==io_KeyEnter)        //然后再检测，如果还是检测到有键按下    {        returnKeyValue;          //是真的按下了，返回键值    }    else{  

5、  returnKEY_NULL        //是抖动，返回空的键值}    while(0==io_KeyEnter);    //等待按键释放}乍看上去，确实挺不错，在实际的系统中，一般是不允许这么样做的。为什么呢？首先，这里的Delayms(20),让微控制器在这里白白等待了20ms的时间，啥也没干，考虑我在《学会释放CPU》一章中所提及的几点，这是不可取的。其次while(0==io_KeyEnter)所以合理的分配好微控制的处理时间，是编写按键程序的基础。原本是等待按键释放，结果CPU就一直死死的盯住该按键，其它事情都不管了，那其它事情不干了吗？消

6、除抖动有必要吗？的确，软件上的消抖确实可以保证按键的有效检测。但是，这种消抖确实有必要吗？抖动的出现即意味着按键已经按下，尽管这个电平还没有稳定。所以只要我们检测到按键按下，即可以返回键值，问题的关键是，在你执行完其它任务的时候，再次执行我们的按键任务的时候，抖动过程还没有结束，这样便有可能造成重复检测。所以，如何在返回键值后，避免重复检测，或者在按键一按下就执行功能函数，当功能函数的执行时间小于抖动时间时候，如何避免再次执行功能函数，就成为我们要考虑的问题了。所以消除抖动的目的是：防止按键一次按下，多次响应。 基于状态转移的独立按键程序设计    本章所描述的

7、按键程序要达到的目的：检测按键按下，短按，长按，释放。即通过按键的返回值我们可以获取到如下的信息：按键按下(短按)，按键长按，按键连_发，按键释放。这样的功能到底是如何实现的呢，今天就让我们来剖析它的原理吧。下面让我们来简单的描绘一下它的状态流程转移图。  下面对上面的流程图进行简要的分析。首先按键程序进入初始状态S1，在这个状态下，检测按键是否按下，如果有按下，则进入按键消抖状态2，在下一次执行按键程序时候，直接由按键消抖状态进入按键按下状态3，在此状态下检测按键是否按下，如果没有按键按下，则返回初始状态S1，如果有则可以返回键值，同时进入长按状态S4，在长按

8、状态下每次进入按键程序时