本文是關于獨立按鍵的介紹及使用。首先介紹了按鍵，包括什么是按鍵及使用按鍵時如何實現軟件消抖。然后使用proteus仿真實現獨立按鍵控制LED指示燈的操作。

之前的LED、蜂鳴器、數碼管中IO口都是作為輸出使用，這里通過獨立按鍵實驗介紹IO口作為輸入的使用。

一、按鍵介紹

按鍵是一種電子開關，使用時按開關按鈕就可使開關接通，當松開手時，開關斷開。簡單的按鍵及內部簡易圖如下：

按鍵管腳兩端距離長的表示默認是導通狀態，距離短的默認是斷開狀態。

如果按鍵按下，初始導通狀態變為斷開，初始斷開狀態變為導通。

通常的按鍵使用的開關為機械彈性開關，當機械觸電斷開、閉合時，電壓信號如下所示：

由于機械點的彈性作用，按鍵開關在閉合時不會馬上穩定的接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而在閉合和斷開的瞬間均伴隨著一連串的抖動。抖動時間的長短由按鍵的機械特性決定，一般為5ms到10ms。

按鍵穩定閉合時間的長短由操作人員的按鍵動作決定，一般為零點幾秒至數秒。按鍵抖動會引起按鍵被誤讀多次。為了確保CPU對按鍵的依次閉合僅作一次處理，必須及時進行消抖。

按鍵消抖有兩種方式，一種是硬件消抖，另一種是軟件消抖。為了使電路更加簡單，通常采用軟件消抖。

軟件消抖一般來說一個簡單的按鍵消抖就是先讀取按鍵的狀態，如果得到按鍵按下之后，延時10ms，再次讀取按鍵狀態，如果按鍵還是按下狀態，那么說明按鍵已經按下。其中的延時10ms就是軟件消抖處理。

常用的軟件去抖動方法：

1. 先設置IO口為高電平，由于開發板IO有上拉電阻，默認IO為高電平；
2. 讀取IO口電平確認是否有按鍵按下；
3. 如果有IO電平為低電平后，延時幾個毫秒；
4. 再讀取該IO電平，如果仍為低電平，說明按鍵按下；
5. 執行相應按鍵的程序；

鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件編碼器實現，并產生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計算機鍵盤。靠軟件編程來識別的鍵盤稱為非編碼鍵盤。

單片機系統中，用的較多的是非編碼鍵盤。非編碼鍵盤又分為獨立鍵盤和行列式鍵盤(即常說的矩陣鍵盤)。

二、獨立按鍵檢測原理

獨立按鍵電路構成是由各個按鍵的一個管腳連接在一起接地，按鍵其它引腳分別接到單片機IO口。

單片機的IO口既可作為輸出也可作為輸入使用，當檢測按鍵時用的是它的輸入功能，獨立按鍵的一端接地，另一端與單片機的某個IO口相連，開始時先給IO口賦一高電平，然后讓單片機不斷檢測該IO口是否變為低電平，當按鍵閉合時，相當于該IO口通過按鍵與地相連，變成低電平，程序一旦檢測到IO口變為低電平則說明按鍵被按下，然后執行相應的指令。

三、硬件設計

要實現的功能是：通過開發板上的獨立按鍵控制LED指示燈亮滅。使用到的硬件資源如下：

• LED指示燈
• K1按鍵

proteus中仿真如下：

從電路中可以知道，該電路是獨立的，4個獨立按鍵的控制管腳直接連接到單片機的P3^0 ~ P3^3 IO口上。

要想單片機能夠檢測按鍵是否按下，需要通過單片機管腳來控制獨立按鍵。

四、軟件設計

實現代碼如下：

/*實現功能：使用獨立按鍵控制指示燈的亮滅[2023-12-06] zoya
*/
#include "reg52.h"typedef unsigned int u16;sbit KEY1 = P3^0;  // 獨立按鍵#define GPIO_LED P2  // 指示燈// 延時函數，i=1延時10us
void delay(u16 i)
{while(i--);
}// 獨立按鍵處理函數
void keypros()
{if(0 == KEY1){  // 2. 讀取IO口是否為低電平確認按鍵是否按下delay(1000);  // 3. 延時10msif(0 == KEY1) {  // 4. 在讀取IO口判斷是否為低電平，如果仍然是低電平，說明按鍵按下GPIO_LED = ~GPIO_LED;  // 5. 執行按鍵按下的操作}while(!KEY1);  // 6. 穩定閉合期間保持按鍵操作}
}void main()
{KEY1 = 1;  // 1. 先設置IO口為高電平GPIO_LED = 0xFF;  // 默認指示燈為不亮狀態while(1){keypros();}
}

仿真結果：