51单片机独立按键是单片机控制系统中常用的一种输入方式,它相当于一种电子开关,按下时开关接通,松开时开关断开。
开关功能:独立按键内部通常包含一个有弹性的金属片,当按键被按下时,金属片与触点接触,电路连通;当按键松开时,金属片恢复原状,电路断开。
电平变化:在51单片机系统中,独立按键通常一端接地(GND),另一端连接到单片机的I/O口上。当按键未按下时,I/O口通过内部上拉电阻保持高电平;当按键按下时,I/O口与地相连,变为低电平。
抖动现象:由于按键内部机械触点的弹性作用,在按键按下和松开的瞬间会伴随一连串的抖动。这种抖动会导致单片机在短时间内多次检测到电平变化,从而产生误操作。为了消除抖动的影响,需要对按键进行消抖处理。消抖方法主要有两种:硬件消抖和软件消抖。硬件消抖通过滤波电路或其他电路实现消抖功能,但会增加电路的复杂性和成本;软件消抖则在程序中通过延时函数来实现消抖。
硬件原理图
按下独立按键控制LED灯
SW1按下时,P4.2引脚会被拉低;SW2按下时,P4.3引脚会被拉低;SW3被按下时,P3.2引脚会被拉低;SW4按下时,P3.3引脚会被拉低。
因此只需检测上述引脚是否变为低电平即可,若检测到变为低电平,就执行控制LED的逻辑。需要注意的是,按键的检测需要持续进行,所以需要不停的检查上述引脚是否变为低电平。
由于按键的抖动,单片机引脚的信号切换并不像我们想象的那样干脆
当我们检测到信号为0时,不能莽撞的认为按键已经被按下了,而是要稍微等一段时间(约10ms),等按键稳定之后,再次检测,如果信号仍然为0,才可以确定按键确实被按下了。
cpp
#include <STC89C5xRC.H>
#include "Util.h"
#define SW1 P42
#define SW2 P43
#define SW3 P32
#define SW4 P33
#define LED1 P00
#define LED2 P01
#define LED3 P02
#define LED4 P03
void main()
{
while (1) { // 持续监测按键
if (SW1 == 0) {
Delay1ms(10); // 延时消抖
if (SW1 == 0) {
while (SW1 == 0); // 等待按键抬起
LED1 = ~LED1;
}
}
if (SW2 == 0) {
Delay1ms(10);
if (SW2 == 0) {
while (SW2 == 0);
LED2 = ~LED2;
}
}
if (SW3 == 0) {
Delay1ms(10);
if (SW3 == 0) {
while (SW3 == 0);
LED3 = ~LED3;
}
}
if (SW4 == 0) {
Delay1ms(10);
if (SW4 == 0) {
while (SW4 == 0);
LED4 = ~LED4;
}
}
}
}