单片机键盘“一键多用”的实现

本文作者:admin       点击: 2007-04-10 00:00
前言:
摘要:本文介绍了在单片机的键盘上实现“一键多用”的方法和技巧。并给出了程序流程图和单片机的汇编语言程序。
关键词:单片机  键盘  I/O接口
键盘是实现人机对话的重要窗口。在许多由MCS-51系列单片机组成的“嵌入式”自能化系统和仪表中,为了节省硬件,缩小系统的体积,增强系统可靠性,往往都采用用少数几个“键”达到要多个“键”才能达到的功能。即“一键多用”技术。

按键“去抖”技术的改进
  
由于按键的触点是机械触点,当按键按下之后必须经过一段时间才能稳定下来。传统的办法是采用“硬件去抖”或“软件去抖”来消除这种抖动。但是,“硬件去抖”必须增加硬件“去抖电路”;而“软件去抖”是在按下键之后,设计一段延时10ms~20ms的软件延时子程序,以等待按键抖动消除。这种方法与使用者的按键习惯和按键的质量有一定关系。
我们以图1的电路来说明对“软件去抖”的改进。
在改进的“软件去抖”设计中,我们用了如下两条语句:
JB   P2.7, ZMN         
JNB   P2.7, $     
. . . . . .
第一条语句主要检测“功能键1”是否按下,如没按下程序转向其他功能模块;如果“功能键1”按下,第二句则检测按键是否抬起,并且一直等到按键抬起之后再执行下面的语句。这样,无论操作者的按键动作怎样,都将彻底消除了“抖动”,而且减少了延时子程序的调用。
   
一键两用

在一些控制系统中,要求用一个键既可控制某项控制功能的“执行”,又可以控制某项控制功能的“停止”。也就是用软件来模拟一个“常开”或“常闭”触点。
首先在MCS-51系列的位寻址区设置一“功能转换”标志位,标志位为“1”表示执行某项控制功能;标志位为“0”表示停止某项控制功能。每按一次键,通过判断标志位的值和进行标志位的转换,进入不同的功能软件,从而实现一键两用。

初始化时首先将“功能转换”标志位设置为“1”,当第一次按下“功能转换”键后,程序判断“功能转换”标志位是否为“1”,如果为“1”,则执行“控制功能模块”并将标志位复位为“0”,为下次按下此键作准备。当再次按下“功能转换”键之后,由于“功能转换”标志位以复位为“0”了,故程序转向去执行“停止控制功能”模块,同时将“功能转换”标志位置位为“1”。下一次再按下键时则又该执行“控制功能模块“了 
实现“一键两用”的程序如下:当某一功能键按下之后
.   .   .   .   .   .
JB  55H,ZMN1     ;判断功能标志55H是否为“1”
LCALL  STOP       ;调“停止控制功能”模块
SETB  55H     ;55H置“1”,为下一次按下键准备 
ALMP  ZMN
ZMN1:  LCALL  STAR     调“执行控制功能”模块
CLR   55H         ;55H清零,为下一次按下键准备             
ZMN:   .  .  .  .  .  .
  
“一键多用”的实现

“一键多用”即通过一个按键便可实现多项功能操作。
单片机实现 “一键多用”功能的设计思路为:指定一个计数单元作按键次数的计数用。将按键按下的“次数“与相应的控制功能联系起来。键每按键一次,计数单元内容需加1,再根据判断计数单元里的值来确定转向相应的功能模块。由此来实现“一键多用”。
图3显示了“一键多用”的程序流程,3FH单元是按键按下次数计数单元。每按下一次功能按键,3FH单元内容加1,通过判断3FH单元的内容,调用相应的功能模块。第四次按下功能按键后,计数单元清零,返回主程序。
程序如下:(按键以与P2.0相连接为例)
MOV    3FH,#00H           ;计数单元清0
DGL:   JB     P2.0,DGL1      ;判断键是否按下
JNB   P2.0,$              ;消抖
INC   3FH                 ;按键次数计数单元加1 
MOV   A,3FH               ;
CJNE  A,#01H,A1        ;判断是不是第一次按键
DGL2:     LCALL  KZ1          ;调功能模块1
A1:     JB    P2.0,DGL2      ;判断键是否按下
JNB   P2.0,$              ;
INC   3FH              ;按键次数计数单元加1
MOV   A,3FH               
CJNE  A,#02H,A2      ;判断是不是第二次按键 
DGL3:     LCALL XS        ; 调功能模块2
A2:      JB    P2.0,DGL3           ; 
JNB   P2.0,$              ;
INC   3FH                  ; 
MOV   A,3FH               ;
CJNE  A,#03H,A3      ;判断是不是第三次按键
DGL4:     LCALL XF    ;调功能模块3
A3:       JB    P2.0,DGL4           ; 
JNB   P2.0,$              ; 
INC   3FH                 ;
MOV   A,3FH               ;
CJNE  A,#04H,DGL       ;判断是不是第四次按键
MOV   3FH,#00H            ;
LCALL DISP                ;调显示模块
DGL1:      RET            ;子程序返回
单片机“去抖”方法的改进和单片机键盘“一键多用”的方法,已在笔者研制的单片机控制系统和智能化仪表中进行了验证,运行情况良好,是一个行之有效的办法。