一种单片机按键电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种单片机按键电路。该单片机按键电路包括单片机以及与所述单片机相接的按键单元和显示单元。按键单元中存在若干按键，且这些按键具有相应的二进制编号；单片机上的引脚分别对应二进制的位次；按键与单片机上的引脚相连接，具体是：按键二进制编号中对应高电平的位次，在单片机中存在相应的引脚，将按键与单片机中相应的引脚通过反向截止器连接，即实现了按键与单片机的连接。本实用新型专利技术中这种按键电路的设计，使得只需要4个I/O口就能监控15个按键，使用8个I/O口可实现2^8

【技术实现步骤摘要】
一种单片机按键电路


[0001]本技术涉及单片机按键的设计，具体地说是一种单片机按键电路。

技术介绍

[0002]目前，单片机按键电路设计主要有两种类型，一种是独立式按键结构，即一个I/O口对应一个按键；另一种是矩阵式键盘结构。在按键数量较多的时候，为了减少I/O口的需求，通常采用矩阵式键盘。但是现有的矩阵式键盘在使用过程中，使用的是x+y条线的布局，可以监控的按键数量为x*y个，若x和y均为4，那么，在原有的8条线基础上加一条线，就可以实现最多4*5＝20个按键的监控。
[0003]但是，单片机的内部资源是有限的，不管是ROM、RAM还是I/O口都是非常有限的资源。在不少情况下，单片机为了正常运行甚至需要使用外部储存器来存储代码。诸如这种x+y条线控制x*y个按键的情形，在某种程度上来说，对单片机的资源占用是非常大的。
[0004]而且，目前对于矩阵式键盘主要采用扫描式进行识别，由于是扫描式识别，因此有些按键需要扫描多次才能最终确认是被按下了，这就造成了很大的延迟。
[0005]针对这种8个I/O口可以实现对4*4＝16个按键的识别&监控的情况，之后又出现了一种改进型的按键阵列设计，可以使用8+2个I/O口来监控8*8＝64个按键。这种按键阵列设计虽然使得监控按键的数量有所增加，但按键拓展性不强，而且该识别也是扫描式识别，仍然存在较大时间延迟的问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的就是提供一种单片机按键电路，以解决现有的按键阵列设计拓展性不强、扫描式识别所带来的时间延迟较大的问题。
[0007]本技术是这样实现的：一种单片机按键电路，包括单片机以及与所述单片机相接的按键单元和显示单元；所述按键单元中包括2^n
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1个按键，2≤n≤8，所述按键单元中的各按键具有相应的n位二进制编号；单片机通过其上的n个引脚与按键单元相接，这n个引脚分别对应n位二进制的位次；各按键与单片机相连接具体是：依据各按键n位二进制编号中所有1所在n位二进制的位次，将按键与单片机上的相应引脚相连接；或者说，对于某一按键来说，该按键n位二进制编号中所有1所在n位二进制的位次，在单片机中存在相对应的引脚，将该按键与单片机中相对应的引脚之间通过导线连接，即实现了按键与单片机的连接；但是需要注意的是，按键与单片机上的引脚之间并非是直接的导线连接，两者之间还需要设置一个反向截止器。
[0008]反向截止器例如可以为二极管，二极管的正极连接按键，二极管的负极连接单片机的引脚。单片机例如可以选择AT89C51型号单片机。
[0009]所述显示单元包括数码管，所述显示单元用于在按键单元中的某按键被按下后，将该按键的n位二进制编号对应的十进制数显示出来。
[0010]本技术具有如下有益效果：
[0011]1、在按键拓展性上，传统的按键需要8个I/O口监控16个按键，本技术的按键电路设计只需要4个I/O口就能监控15个按键，使用8个I/O口可实现2^8
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1＝255个按键的监控，并且不需要扫描即可知道是哪个按键被按下，不存在识别时间延迟大的问题。
[0012]2、在程序上，只需一行代码即可获得按键的遍号，不需要传统的扫描。
附图说明
[0013]图1是本技术中单片机的结构示意图。
[0014]图2是本技术中按键单元的结构示意图。
[0015]图3是本技术中显示单元的结构示意图。
具体实施方式
[0016]如图1
‑
3所示，本技术所提供的单片机按键电路包括单片机(见图1)、按键单元(见图2)以及显示单元(见图3)。按键单元和显示单元均与单片机相连接，具体连接关系从图中单片机的引脚可以看出。
[0017]本技术中单片机采用AT89C51型号，AT89C51型号单片机上具有P0、P1、P2和P3四组端口，每一组端口又包括8个引脚。其中，P0组端口的8个引脚(P0.0、P0.1、
……
、P0.7)分别接上拉电阻，同时这8个引脚又与按键单元中相应的按键相连接(结合图1和图2，图2中15个按键只与其中的4个引脚相连接)。P2组端口的8个引脚(P2.0、P2.1、
……
、P2.7)与显示单元相连接(结合图1和图3)，同时，显示单元还与单片机中的电源线p3相连接。本实施例中显示单元包括数码管。
[0018]如图2所示，本实施例中按键单元以15个按键为例进行说明。这15个按键分别命名为0号按键(即按键0)、1号按键(即按键1)、2号按键(即按键2)、
……
、15号按键(即按键15)。每一个按键都有各自对应的编号，且每个按键对应的编号都用二进制进行表示，在本实施例中，按键0的编号是0000，按键1的编号是0001，按键2的编号是0010，以此类推，按键15的编号是1111。对于每一个按键，其右侧都接上电源VCC(图中未示出)，并且所有按键可以都使用同一个VCC来供电。且每一个按键的右侧均连接单片机中的电源线p1，每一个按键的左侧至少连接一个二极管，按键通过二极管与单片机上P0组端口的其中4个引脚相连接，这4个引脚分别是：P0.0、P0.1、P0.2和P0.3，P0.0对应00，P0.1对应01，P0.2对应02，P0.3对应03。本实施例中通过P0.0、P0.1、P0.2和P0.3这4条线(或称4个I/O)来监控按键1
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15这15(2^4
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1＝15)个按键。在单片机中，引脚P0.0(00)对应二进制第一位，P0.1(01)对应二进制第二位，P0.2(02)对应二进制第三位，P0.3(03)对应二进制第四位，这四位二进制正好可以用来表示各按键对应的编号。因此，根据这四位二进制的位次，结合各按键的二进制编号，可以将各按键与对应二进制位次的引脚进行连接。连接时，依据按键的二进制编号中所存在的所有“1”对应的二进制位次进行按键与引脚之间的连接，例如：对于按键7，其二进制编号为0111，在该二进制编号0111中，存在三个“1”，且这三个“1”所对应的二进制位次分别是二进制第一位、二进制第二位和二进制第三位，因此，按键7需要和单片机中对应二进制第一位、二进制第二位和二进制第三位的三个引脚进行连接，即：按键7连接单片机的引脚00、01和02。当然，按键左侧与引脚之间连接时要通过一个二极管进行连接，二极管的正极连接按键，二极管的负极连接单片机的引脚。
[0019]本技术中按键的排序，是采用二进制进行的布局，按键0对应的二进制编号为0000，所以为四个低电平(无法检测，这个后面说明)；按键1对应的二进制编号为0001，因此，按键1左端通过导线接一个二极管后接到单片机的引脚00上，其二进制转成十进制后数为1；依次类推，按键15对应的二进制编号为1111，因此，按键15左端通过导线分别连接四个二极管后分别接到单片机的引脚00、01、02、03上，即：按键15对应四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单片机按键电路，其特征是，包括单片机以及与所述单片机相接的按键单元和显示单元；所述按键单元中包括2^n
‑
1个按键，2≤n≤8，所述按键单元中的各按键具有相应的n位二进制编号；单片机通过其上的n个引脚与按键单元相接，这n个引脚分别对应n位二进制的位次；各按键与单片机相连接具体是：依据各按键n位二进制编号中所有1所在n位二进制的位次，将按键与单片机上的相应引脚相连接；且按键通过反向截止器与单片机上的相应引脚相...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭弘泽，孟丽，李敏，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：新型
国别省市：