按鍵簡介

        按鍵是一種電子開關，使用時，按下按鈕，則開關接通，鬆開手時, 開關斷開。開發板上使用的按鍵及內部簡易圖如下圖所示：

         按鍵管腳兩端距離長的表示預設是導通狀態（1、2），距離短的預設是斷開狀態（1、3）， 如果按鍵按下，初始導通狀態變為斷開，初始斷開狀態變為導通。 通常的按鍵所用開關為機械彈性開關，當機械觸點斷開、閉合時，電壓訊號如下圖所示：

         由於機械點的彈性作用，按鍵開關在閉合時不會馬上穩定的接通，在斷開時也不會一下子斷開，因而在閉合和斷開的瞬間均伴隨著一連串的抖動。抖動時間的長短由按鍵的機械特性決定的，一般為 5ms 到 10ms。按鍵穩定閉合時間的長短則由操作人員的按鍵動作決定的，一般為零點幾秒至數秒。按鍵抖動會引起按鍵被誤讀多次。為了確保 CPU 對按鍵的一次閉合僅作一次處理，必須進行消抖。

         按鍵消抖有兩種方式，一種是硬體消抖，另一種是軟體消抖。為了使電路更加簡單，通常採用軟體消抖。本文使用的開發板也是採用軟體消抖。通常而言，一個簡單的按鍵消抖就是先讀取按鍵的狀態，如果讀取到按鍵按下之後，延時 10ms，再次讀取按鍵的狀態，如果按鍵還是按下狀態，那麼說明按鍵已經按下。其中延時 10ms 就是軟體消抖處理。至於硬體消抖，此處不多做贅述。微控制器常用的軟體去抖動方法：

1. 先設定 IO 口為高電平（由於開發板 IO 都有上拉電阻，所以預設 IO 為高電平）
2. 讀取 IO 口電平確認是否有按鍵按下。
3. 如有 IO 電平為低電平後，延時幾個毫秒。
4. 再讀取該 IO 電平，如果仍然為低電平，說明按鍵按下。
5. 執行按鍵控制程式。

         獨立按鍵電路構成是由各個按鍵的一個管腳連線在一起接地，按鍵其他引腳分別接到微控制器 IO 口。

         微控制器的 IO 口既可作為輸出也可作為輸入使用，當檢測按鍵時用的是它的輸入功能，獨立按鍵的一端接地， 另一端與微控制器的 I/O 口相連，開始時先給該 IO 口賦一高電平，然後讓微控制器不斷地檢測該 I/O 口是否變為低電平，當按鍵閉合時，即相當於該 I/O 口通過按鍵與地相連，變成低電平，程 序一旦檢測到 I/O 口變為低電平則說明按鍵被按下，然後執行相應的指令。

硬體部分

         使用到硬體資源如下：

1. LED 模組中 D1 指示燈
2. K1 按鍵

         獨立按鍵模組電路如下圖所示：

          由上圖可知，該模組電路是獨立的，8 個獨立按鍵的控制管腳並未直接連線到 51 微控制器的 IO 上，而是連線到 JP1 端子上，所以使用任意微控制器管腳都可以，這裡使用 P3.0 口來檢測 K1 按鍵，使用 P2.0 管腳控制 D1 指示燈。

原始碼

           KEY_SCAN 函數帶一個形參 mode，該引數用來設定是否連續掃描按鍵，如果 mode 為 0，只能操作一次按鍵，只有當按鍵鬆開後才能觸發下次的掃描，這樣做的好處是可以防止按下一次出現多次觸發的情況。如果 mode 為 1，函數是支援連續掃描的，即使按鍵未鬆開，在函數內部有 if(mode==1)這條判斷語句，因 此 key 始終是等於 1 的，所以可以連續掃描按鍵，當按下某個按鍵，會一直返回這個按鍵的鍵值，這樣做的好處是可以很方便實現連按操作。

#include "reg52.h"

typedef unsigned int u16;//使用關鍵字 typedef 對系統預設資料型別 unsigned int 重新命名
typedef unsigned char u8;
 
/*定義獨立按鍵的控制腳*/
sbit KEY1=P3^1;
sbit KEY2=P3^2;
sbit KEY3=P3^3;
sbit KEY4=P3^4;

/*定義LED控制腳*/
sbit LED1=P2^1;
sbit LED2=P2^2;
sbit LED3=P2^3;
sbit LED4=P2^4;

/*使用宏定義獨立按鍵按下的鍵值*/
#define KEY1_PRESS 1   //K1按下
#define KEY2_PRESS 2   //K2按下
#define KEY3_PRESS 3   //K3按下
#define KEY4_PRESS 4   //K4按下
#define KEY_UNPRESS 0  //未有按鍵按下

void delay_10us(u16 ten_us)//延時函數，ten_us=1 時，大約延時 10us
{
 	while(ten_us--);
}

u8 KEY_SCAN(u8 mode)//檢測獨立按鍵是否按下，按下則返回對應鍵值給主函數
{
 	static u8 key=1;

	if(mode) //連續掃描按鍵，防止按鍵按下無效
		key=1;
	if(key==1&&(KEY1==0||KEY2==0||KEY2==0||KEY3==0||KEY4==0)) //從此處開始做消抖處理，先第一次確認是否有按鍵按下
	{
	 	delay_10us(1000);//消抖
		key=0;
		if(KEY1==0)	 //再次確認是哪個按鍵按下，消抖處理結束
			return KEY1_PRESS;
		else if(KEY2==0)
			return KEY2_PRESS;
		else if(KEY3==0)
			return KEY3_PRESS;
		else if(KEY4==0)
			return KEY4_PRESS;
	}
	else if(KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==1&&KEY4==1)
	{
	 	key=1;
	}
	 return KEY_UNPRESS;
}

void main(void)	   //主函數
{
	u8 DL_LED=0;	
	while(1)
	{
	 	 DL_LED=KEY_SCAN(0); //接收函數返回的獨立按鍵按下的鍵值，用這個值來確定點亮那個LED燈
		 if(DL_LED==1)	 //檢測按鍵K1是否按下
		 	LED1=!LED1;		//LED1狀態翻轉，剛開始第一次按下按鍵，LED1埠輸出高電平，LED點亮 ，第二次按下時，狀態翻轉，輸出低電平
		 if(DL_LED==2)	 //檢測按鍵K2是否按下
		 	LED2=!LED2;		//LED2狀態翻轉
		 if(DL_LED==3)	 //檢測按鍵K3是否按下
		 	LED3=!LED3;		//LED3狀態翻轉
		 if(DL_LED==4)	 //檢測按鍵K4是否按下
		 	LED4=!LED4;		//LED4狀態翻轉
	}
}

現象

          按下「獨立按鍵」模組中相應按鍵，控制對應的LED指示燈亮滅。