單片機學習之十:查詢方式按鍵
一、實驗現象
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201609/310402.htm最右面的數碼管初始顯示0,每次按下外部按鍵K1執行加一,計數到九時重新回零。
二、實驗目的
掌握讀取外部按鍵時候應該注意的事項,掌握查詢方式響應按鍵的方法
掌握讀取按鍵去抖動的方法
掌握判直接尋址位轉移指令jb,jnb的用法。
三、實驗任務分析
單片機響應外部按鍵的方式有兩種,一種是查詢方式,一種是中斷方式。
查詢方式的響應過程如下:單片機不斷的查詢是否有按鍵按下,如果有按鍵按下的話,就執行相應的程序,否則繼續查詢。
中斷方式的響應過程如下:單片機處理自己的工作,如果有按鍵按下,向單片機發出中斷請求。單片機停下現在正在處理的工作,轉去執行中斷程序,執行之后回來繼續剛才的工作。
本試驗程序我們采用查詢方式完成,下一個試驗我們采用中斷方式完成。
還是先看看電路圖吧,當JMP4跳線拔下的時候,電路圖如下圖6-1所示。
(注:如果JMP4跳線插上,則按鍵和中斷建立聯系。在本試驗中,JMP4跳線可以插也可以不插。因為我們采用查詢方式,沒有開中斷。具體情況下一個試驗介紹。)

從圖上我們可以看到,當按鍵k1按下的時候,對應P1.0輸入低電平。因此,我們要查詢k1是否按下,只要檢測到p1.0是低電平就可以拉。
注意,在查詢按鍵是否按下時候,特別需要注意按鍵的去抖動問題,為什么呢?
由于按鍵或者鍵盤都是利用機械觸點的合、斷作用。由于機械觸點的彈性作用,在閉合和斷開的瞬間都會出現抖動問題。由于這種抖動,使得電壓信號在機械觸點的閉合、斷開瞬間會出現一系列的脈沖信號,如下圖所示。抖動的時間長短,與開關的機械特性有關,一般為5~10ms。
按鍵的穩定閉合期,由操作人員的按鍵動作確定,一般為十分之幾秒至幾秒。為了保證按下一次按鍵,單片機只對按鍵作一次處理,就必須經過去抖動處理。

通常去抖動的方法有硬件和軟件兩種。
硬件去抖是利用基本RS觸發器或者單穩態電路構成,大家可以參考相關數電教材。
軟件處理的方法是:在檢測到按鍵按下時,執行一個10ms左右的延時程序后,再次檢測該按鍵是否按下。如果仍然是按下狀態,就確認為鍵真正按下,從而消除了抖動的影響。
按照這個思路編寫的程序如下:
四、實驗程序
org 0000h
start: clr p1.5
mov p0,#48h
mov p2,#01h ;初始狀態最右面的數碼管顯示0
main: mov r7,#0ffh
wait1: jb p1.0,wait1 ;如果P1.0為1,轉回wait1繼續查詢。否則調用延時程序
lcall del10ms ;調用10ms延時
jb p1.0,wait1 ;再次查詢P1.0,如果是1,表示是抖動,轉回wait1
ljmp play1 ;確定按鍵按下,轉去數碼顯示程序
play1: inc r7
mov a,r7
mov dptr,#tab
movc a,@a+dptr ;利用查表指令找欲顯示的數字,
mov p0,a ;把 這個數字送到P0顯示
cjne a,#48h,wait1 ;如果沒有顯示到最后一個數字,就繼續查詢按鍵狀態
ljmp main ;如果顯示到最后一個數字就重新開始
tab: db 0ebh,52h,62h,0e1h,64h,44h,0eah,40h,60h,48h ;存放欲顯示數字的表格
del10ms:mov r6,#14h ;10ms延時子程序
del1: mov r5,#0ffh
del2: djnz r4,del2
djnz r3,del1
ret
end
把這個程序下載到學習板上,按下k1,發現了什么?
我們發現這個程序運行不是很穩定,如果我們按下的時間稍微長一點,顯示的數字就會變換幾次。
這是為什么呢?
由于數字顯示之后,單片機會返回重新查詢P1.0的狀態,如果按下的時間很長,就會導致單片機又檢測到低電平,所以就繼續顯示。因此就會出現錯誤。
如果我們希望按下一次按鍵,無論時間長短,單片機只作一次按鍵處理,應該怎么辦呢?
我們可以這樣作:在數字顯示之后,返回重新查詢之前,我們加入一條指令,讓單片機檢測P1.0是否回到高電平。如果是,就表示按鍵按下了一次,程序可以返回繼續查詢,否則等待,一直到P1.0回到高電平。這樣就保證了按鍵按下一次,無論時間長短,單片機只作一次按鍵處理。
具體的做法是在原來的程序中增加如下的紅色語句,改進后的程序如下:
org 0000h
start:clr p1.5
mov p0,#48h
mov p2,#01h ;初始狀態右面數碼管顯示0
main: mov r7,#0ffh
wait1:jb p1.0,wait1 ;按鍵沒有按下,等待
call del10ms ;調用延時
jb p1.0,wait1 ;繼續查詢
ljmp play1
play1: inc r7
mov a,r7
mov dptr,#tab
movc a,@a+dptr
mov p0,a ;查表顯示數字
wait2: jnb p1.0,wait2 ;等待按鍵彈起
cjne a,#48h,wait1 ;判斷是否顯示到最后一個數字
ljmp main
ret
tab: db 0ebh,52h,62h,0e1h,64h,44h,0eah,40h,60h,48h
del10ms:mov r6,#14h
del1: mov r5,#0ffh
del2: djnz r4,del2
djnz r3,del1
ret
end
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