本文探讨了在单片机应用中独立按键与矩阵键盘的设计原理及实现方法,比较了两者优缺点,并提供了实际编程案例。
按键可以根据结构原理分为两类:触点式开关按键和无触点式开关按键。前者包括机械式开关、导电橡胶式开关等类型;后者则有电气式按键、磁感应按键等多种形式。其中,触点式的成本较低而寿命较长的非接触型键具有更长的工作时间。
在单片机应用系统中,除了复位按钮外的所有其他按键都是通过其开闭状态来设定控制功能或输入数据的。当用户按下特定的功能键或者数字键时,计算机需要根据该操作执行相应的指令。这种信息的传递过程与软件的设计紧密相关。
对于一组按键或是整个键盘来说,它们通常会连接到一个接口电路并与CPU相连。通过这种方式,CPU可以使用查询或中断的方式来检测是否有新的输入,并识别出具体是哪一个按钮被按下。一旦确定了键值后,系统将把该信息送入累加器中并根据此执行相应的功能程序。完成特定任务之后再返回主程序继续运行。
机械触点式按键开关在微机键盘中最常见,这类按键能够将物理接触的开合转换为电气信号的变化,并提供符合TTL逻辑电平的标准输出以适应通用数字系统的需求。然而,在按下或释放这些按钮时,由于受到机械弹性的干扰作用的影响,会经历一段短暂且不稳定的触点抖动期之后才会进入稳定状态。