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矩阵式键盘作业原理

2017-04-05 12:48分类:PLC基础知识 阅读:

 

  1.按键的分类
  按键依照构造原理可分为两类,一类是触点式开关按键,如机械式开关、导电橡胶式开关等;另一类是无触点式开关按键,如电气式按键,磁感应按键等。前者造价低,后者寿数长。如今,微机体系中最多见的是触点式开关按键。
   按键依照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类,这两类键盘的首要差异是辨认键符及给出相应键码的方法。编码键盘首要是用硬件来完毕对键的辨认,非编码键盘首要是由软件来完毕键盘的界说与辨认。
   全编码键盘能够由硬件逻辑主动供给与键对应的编码,此外,通常还具有去哆嗦和多键、窜键维护电路。这种键盘运用便当,但需求较多的硬件,报价较贵,通常的单片机运用体系较少选用。非编码键盘只简略地供给行和列的矩阵,其它作业均由软件完毕。因为其经济有用,较多地运用于单片机体系中。下面行将点介绍非编码键盘接口。
  2.键输入原理
   在单片机运用体系中,除了复位按键有专门的复位电路及专注的复位功用外,其它按键都是以开关状况来设置操控功用或输入数据的。当所设置的功用键或数字键按下时,核算机运用体系应完毕该按键所设定的功用,键信息输入是与软件构造亲近有关的进程。
关于一组键或一个键盘,总有一个接口电路与 CPU 相连。 CPU 能够选用查询或接连方法了解有无将键输入,并查看是哪一个键按下,将该键号送入累加器 ACC ,然后经过跳转指令转入施行该键的功用程序,施行完后再回来主程序。
  3.按键构造与特征
   微机键盘通常运用机械触点式按键开关,其首要功用是把机械上的通断改换变成电气上的逻辑联络。也即是说,它能供给规范的 TTL 逻辑电平,以便与通用数字体系的逻辑电平相容。
机械式按键再按下或开释时,因为机械弹性效果的影响,通常随同有必守时刻的触点机械哆嗦,然后其触点才安稳下来。其哆嗦进程如图 7.2 所示,哆嗦时刻的长短与开关的机械特性有关,通常为 5 ~ 10 ms 。

  按键触点的机械哆嗦

  在触点哆嗦时期查看按键的通与断状况,或许致使差异犯错,即按键一次按下或开释被差错地以为是屡次操作,这种状况是不容许呈现的。为了打败按键触点机械哆嗦所构成的的查看误判,有必要选用去哆嗦方法。这一点可从硬件、软件两方面予以思考。在键数较少时,可选用硬件去抖,而当键数较多时,选用软件去抖。
   在硬件上可选用在键输出端加 R-S 触发器 ( 双稳态触发器 ) 或单稳态触发器构成去哆嗦电路。图 7.3 是一种由 R-S 触发器构成的去哆嗦电路,当触发器一旦翻转,触点哆嗦不会对其发作任何影响。
   软件上选用的方法是:在查看到有按键按下时,施行一个 10 ms 支配(详细时刻应视所运用的按键进行调整)的延时程序后,再供认该键电平是不是仍坚持闭合状况电平,若仍坚持闭合状况电平,则供认该键处于闭合状况。同理,在查看到该键开释后,也应选用一样的进程进行供认,然后可消除哆嗦的影响。
  4.按键编码
  一组按键或键盘都要经过 I/O 口线查询按键的开关状况。依据键盘构造的纷歧样,选用纷歧样的编码。不论有无编码,以及选用啥编码,终究都要改换变成与累加器中数值相对应的键值,以完毕按键功用程序的跳转。
  5.编制键盘程序
  一个完善的键盘操控程序应具有以下功用:
(1) 查看有无按键按下,并选用硬件或软件方法,消除键盘按键机械触点哆嗦的影响。
(2) 有牢靠的逻辑处理方法。每次只处理一个按键,其间对任何按键的操刁难体系不发作影响,且不论一次按键时刻有多长,体系仅施行一次按键功用程序。
(3) 精确输出按键值(或键号),以满意跳转指令恳求。

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