实验四矩阵键盘实验
一、知识准备
键盘具有向单片机输入数据、命令等功能，是人与单片机对话的主要手段。下面介绍键盘的工作原理和键盘的工作方式。
1.键盘接口应解决的问题
1.1键盘的任务
有三项任务：
(1)判别是否有键按下？若有，进入第（2）步；
(2)识别哪一个键被按下，并求出相应的键值；
(3)根据键值，找到相应键值的处理程序入口。
1.2键盘输入的特点
在单片机系统中常见的键盘有：触摸式键盘、薄膜键盘和按键式键盘，最常用的是按键式键盘。键盘中的一个按键实质上就是一个开关。按键开关两端分别连接在行线和列线上，通过键盘开关机械触点的断开、闭合。
1.3按键的识别
键的闭合与否，反应在行线输出电压上就是呈高电平或低电平，单片机通过对行线电平的高低状态的检测，便可确认按键是否按下以及按键释放与否。
1.4如何消除按键的抖动
常采用的按键去抖动方法有两种：
一：利用软件延时来消除按键抖动。
二：采用专用的键盘/显示器接口芯片，这类芯片中都有自动去抖动的硬件电路。
2.键盘接口设计举例
键盘可分为两类：非编码键盘和编码键盘。
非编码键盘是利用按键直接与单片机相连接而成，通常使用在案件数量较少的场合，系统功能较简单，需处理任务较少，成本较低、简化电路设计。
非编码键盘常见有两种：独立式键盘和矩阵式键盘两种结构。
2.1独立式键盘
查询方式的独立式键盘程序
一键一线，各键相互独立，每个按键各接一条I/O口线通过检测I/O输入线的电平状态，易判断哪个按键被按下。电路简单，各条检测线独立，识别按键号的软件编写简单，适用于按键数目较少的场合，按键数目较多的场合下，则会占用较多的I/O口线。
中断扫描方式的独立式键盘程序
采用中断扫描方式，键盘只有在按键按下时，才进行处理，所以实用性强，工作效率高。
2.2矩阵式键盘
也称行列式键盘，用于按键数目较多的场合，由行线和列线组成，一组为行线，一组为列线，按键位于行、列交叉点上，与独立式键盘相比，能够节省较多的I/O口线。
3.键盘扫描方式的选取
键盘工作方式选取的原则是：既要保证及时响应按键操作，又不要过多占用单片机的工作时间。通常键盘工作方式分为以下3种：
查询扫描：利用单片机空闲时，调用键盘扫描子程序，反复扫描键盘，以响应键盘的输入请求。如单片机查询频率过高，则会影响其他任务的进行，查询频率过低，则可能出现键盘输入漏判现象。所以要根据单片机系统的繁忙程度和键盘的操作频率，来调整键盘扫描的频率。
定时扫描：每隔一定的时间对键盘扫描一次，通常利用单片机内的定时器产生的定时中断，进入中断子程序来对键盘进行扫描，在有键按下时识别出该键，并执行相应键的处理程序。由于每次按键的时间一般不会小于100ms，所以为了不漏判有效的按键，定时中断的周期一般要小于100ms。
中断扫描方式：键盘只有在键盘有按键按下时，才会向单片机发出中断请求信号，单片机响应中断，执行键盘扫描程序中断服务子程序，识别出按下的按键，并跳向该按键的处理程序；若无按键，单片机将不予理睬。实用性强，工作效率高。
4.接口芯片
本项目选择的扩展I/O芯片是74HC595。74HC595芯片是一种串入并出的芯片，有8位串行输入/输出或者并行输出移位寄存器，具有高阻、关、断三态。
下表说明了74HC595芯片的引脚功能。
图1-1
接口电路图如下图所示：
图1-2
二、实验实验实验实验
图1-5
进入目录obj，选择需要下载的hex文件打开；关闭电源→点击下载/编辑→打开电源,程序开始下载，出现下图则操作成功
图1-6
七、实验
（1）思考题1键盘有哪3种工作方式？各自的原理和特点又有什么？
《单片机原理技术》实验四
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Android系统移植环境搭建实验例程
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