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第六讲 独立按键和矩阵键盘

按键是什么东西，我想这个就不必由我向各位阐述了。嗯，如你所见，按键

种类繁多，功能有简有繁，极大的充斥着我们的生活。但是无论如何，所有的按

键其实都有一个原型，来源于同一种原理，所有的按键无论多复杂，多华丽，都

是从这样一个原型发展而成的。 好比你就算长的再帅， 你也是只猩猩变来的， 呵

呵。我们平日所见到的绝大部分的按键，其实都可以归类为一种，叫“接触式按

键”。下图为一个典型的接触式按键（又称轻触开关） 。

需要特别说明的是，这里说的“接触”，是指机械层面上的接触，而不是感

光或者某些特殊涂层（比如触摸屏）一类的接触。所以，按键的工作特性其实是

来就是（ 1，2）、（ 1，4）、（3，2）、（ 3，4）四种组合，都可以起到我们预

期的开关作用。

相信以上说明使大家对按键的工作原理有了个比较清晰的认识了， 现在来说

说一个小知识。先看下图（图 4）：

首先说明的是， 上图的连法是不允许的， 因为当按键按下之后， 电源和地短

接，会将导线直接烧毁。但是此处用作特例，假设导线不会烧毁。现在来提出一

个问题，当按键按下以后，请问如果这时用万用表测量导线上任何一处的电压，

得到的结果是 VCC 还是GND 的电压？

答案是： GND，即表示测出的电压为 0V。为什么呢，因为导线上，对于两端

的电平是一种类似于程序语言逻辑运算里面的“与”，即对于导线两端：有零即

单片机的 IO 口既可作为输出也可作为输入使用，当检测按键时用的是它的

输入功能，我们把按键的一端接地，另一端与单片机的某个 I/O 口相连，开始时

先给该 IO 口赋一高电平，然后让单片机不断地检测该 I/O 口是杏变为低电平，

当按键闭合时，即相当于该 I/O 口通过按键与地相连，变成低电平，程序一旦检

测到 I/O 口变为低电平则说明按键被按下，然后执行相应的指令。

我们先来说一下，按键常常遇到的问题 —抖动问题。

还以图四为例， 按键未按下之前， 图四按键左端的导线因为连在 VCC 上而显

示高电平，右端显示低电平，按键按下后，按键闭合，整个导线都显示低电平，

然后按键松开， 又回到按键按下之前的点评状态。 如果只考察按键左端的电平变

化，应该是上图中所显示的一个负脉冲波形。但是，实际上，正确的波形应该是

下图。相比于上图， 大家都看到了在高低电平直接有一段锯齿一样的波形， 这就

是所谓的按键抖动。

而这段抖动的时间，大概是 10~20 毫秒，依不同的环境条件而定。

解决这个问题常见的方法有软件去抖动和硬件去抖动。

我们解释一下抖动： 关于按键去抖动的解释， 我们在手动按键的时候， 由于

机械抖动或是其它一些非人为的因素很有可能会造成误识别， 一般手动按下一次

键然后接着释放， 按键两片金属膜接触的时间大约为 50ms 左右，在按下瞬间到

稳定的时间为 5-10ms,在松开的瞬间到稳定的时间也为 5-10ms，如果我们再首次

检测到键被按下后延时 10ms 左右再去检测， 这时如果是干扰信号将不会被检测

到，如果确实是有键被按下，则可确认，以上为按键识别去抖动的原理。

独立按键一共 5 个，分别连接在单片机的 P3.0 到 P3.4口。去抖动的方式，我们

采用软件延时的方法。过程如下：

5. 执行相应按键的程序

一个独立键盘程序：基础篇第六个，独立按键控制 led 灯

/*********************************************************************

独立按键控制 led 灯两灭

//独立按键排线连接 P3.0~P3.4 口

**********************************************************************/

#include "reg51.h"

sbit key1=P3^0;

sbit key2=P3^1;

sbit key3=P3^2;

unsigned char j;

for(i; i > 0; i--)

for(j = 100; j > 0; j--);

}

/***********************************************************************/

main()

{

P0= 0xff; //初始化 P0 口，全部置 1

P2 = 0xff; //初始化 P2 口，关闭所有 led 灯

while(1)

while(!key1); //等待按键松开 ，如果将这句去掉的话，

if(key2==0)

{

delay(5);

if(key2==0)

P2 = 0xfd;

while(!key2); //等待按键松开

while(!key3); //

}

if(key4==0)

{

delay(5);

if(key4==0)

P2 = 0xf7;

while(!key4); //