单按键输入程序-单片机开发入门与典型设计实例

当单片机系统使用的按键数量不多时，可以直接把按键连接在单片机的I/O与地之间，利用单片机I/O接口高电平的易失性实现按键的输入。单片机运行过程中，由于按下按键产生的抖动持续时间很短，程序先不对按键检测处理，可延时一段时间跳过按键的抖动时间，当按键按下达到稳定状态时再对按键的状态检测，从而实现按键的消抖。下面通过几个例子说明按键程序的处理过程。

单只按键测试电路如图3-12所示。其中，P1.4接口作为按键key1输入，完成对LED的闪烁控制。程序运行时，要求每次按下按键，LED闪烁一次。LED受按键控制的方式有两种情况：一种是按下按键后抬起有效；另一种是按下按键即有效。

图3-12 利用延时函数消除键盘抖动实现键盘输入电路

图3-13 按键按下抬起有效处理流程

1.按键抬起有效

不同的人对按下按键的时间长短有很大差别，按下按键抬起有效控制方式主要是为了避免按下按键所停留（粘滞）时间对控制结果的影响。在程序设计时，按下按键抬起有效控制编程时需要注意几个方面：首先，按键抖动时间一般在10ms以内，按键按下需要消除抖动；第二，按键按下不管时间有多长，LED都不受控制；第三，按键抬起的一瞬间LED状态才发生改变。按键按下程序处理过程如图3-13所示。

根据按下按键抬起控制有效的处理过程，我们可以编写下列程序：

本项目程序共含有3个函数，主函数调用按键函数，按键函数又调用了延时函数。在按键函数中，程序检测到按键按下后并不是马上处理，而是经过延时后再重新检测处理。程序设计完成后可以利用软件仿真验证。在仿真电路中，单片机采用80C51，按键采用Swhitches＆Relays下的Button。

在系统对时间要求不是很精确的情况下，延时时间可通过运行一个延时函数得到，如项目中所用到的延时函数delay（unsigned int x），我们可以在Keil软件的调试过程观察延时时间与x大致关系。受C语言编译效率、系统执行速度等因素影响，利用确定的x去设置延时时间误差一般很大，如delay（300）实现的延时并不是delay（30）的10倍。(www.xing528.com)

2.按键按下有效程序

按下按键有效对LED控制方式，要求按键按下立即对LED的状态进行控制。根据人的控制习惯，按键的程序能够实现的功能有：①按下按键需要消除抖动；②按下按键就能改变LED状态，每按一次改变一次，速度不能限制；③按键长时间被按压，LED先在按键按下瞬间改变一次，然后等待一段时间（比如2s左右），LED状态自动转换；④按键抬起时不对LED控制。按键按下有效的程序设计，可以在按钮抬起有效的程序上修改，但本项目按键处理程序要比按键抬起有效的要复杂。下面我们通过分析按键功能，分别说明按键处理程序设计方法。

1）按下按键经过消抖后就应立即控制LED的状态，程序如下：

2）重复按压按键可立即控制LED，需要记录按键状态，程序如下：

由于单片机的程序是顺序执行的过程，程序运行时，按键检测速度很快，按下按键即可对LED进行控制，所以把以上3个处理过程结合起来，即可实现按键按下有效控制。本项目完整的程序如下：

程序设计完成后，其运行情况可以利用Proteus进行仿真验证，这个过程请读者自己进行。采用按键接地的输入方法在单片机系统中经常用到，其缺点是一个按键需要占用一个I/O资源。在复杂的单片机系统中，单片机的I/O资源一般很紧张，为了减少按键对I/O的占用，多按键输入常利用键盘编码器或矩阵式键盘。