STC89C52单片机独立按键与矩阵键盘的消抖与扫描

有消除按键的机械抖动的原因：

消除抖动的方法有硬件和软件两种方法：

硬件方法

软件方法

有消除按键的机械抖动的原因：

通常的按键所用开关为机械弹性开关。由于机械触电的弹性作用，按键在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理，必须去除抖动。

消除抖动的方法有硬件和软件两种方法：

硬件方法：

常用RS触发器电路。

软件方法：

是当检测出键闭合后执行一个10ms~20ms的延时程序，再一次检测键的状态，如仍保持闭合状态，则确认真正有键按下。

键盘的分类：

独立式键盘与矩阵键盘（行列键盘）

他们的区别也是显而易见，就是说，我们对于矩阵键盘（行列键盘）要进行扫描，即查看哪一行那一列的按键发生了电平变化，进行防抖处理后，如果依旧电平变化，那么我们认为是按下了这个按键

按键消抖的相关优化：

但是我发现消抖这一过程会将主程序的进程限制在判断这一环节，我设计的有下面2种都是这样（就简单的以独立按键消抖为例）

用while来判断：

#include <REGX52.H>

void Delay(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
  while (xms){
			i = 2;
			j = 239;
			do
			{
				while (--j);
					} while (--i);
			xms--;		
	}
}

void main(){

	if(P3_1==0){
		Delay(20);
		while(P3_1==0);
		Delay(20);	
		P2_0=~P2_0;
	
	}

}

用if来判断：

#include <REGX52.H>

void Delay(unsigned int xms)		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
  while (xms){
			i = 2;
			j = 239;
			do
			{
				while (--j);
					} while (--i);
			xms--;		
	}
}

void main(){

	if(P3_1==0){
		Delay(20);
		if(P3_1==0){
		Delay(20);	
		P2_0=0;
		  }
	}

}

只有松手，住程序的进程才会离开while或者if复合语句，主程序的进程限制在判断这一环节有是没问题吗？就是比如我们在按键改变数码管这样的对时间要求比较高的装置，若按下按键不松手数码管的显示就会有问题了

那么我们怎么解决这个问题呢，其实我们需要在这句话上下功夫：

检测键的状态，如仍保持闭合状态，则确认真正有键按下。

我们之前用while或者if复合语句来进行按键状态的判断的时候，会出现while或者if死循环的现象，所以我们只要用定时器，在较短的时间间隔里来检测按键状态，这样按键检测（由中断程序执行）就不会干扰主程序

代码示例

依旧是以独立按键为基础进行扫描：

主要的思路是，检测按动变化的节点：此时间状态按键（NowState）是什么，上一时间状态按键（LastState）是什么。依此还可以设置是按下生效还是松手生效；这一点在秒表计时的时候很重要，可以避免按下按键到松手这一时间而造成的误差

#include <REGX52.H>

unsigned char Key_KeyNumber;

/**
  * @brief  获取按键键码
  * @param  无
  * @retval 按下按键的键码，范围：0,1~4,0表示无按键按下
  */
unsigned char Key(void)
{
	unsigned char Temp=0;
	Temp=Key_KeyNumber;
	Key_KeyNumber=0;//按键清0后返回
	return Temp;
}

/**
  * @brief  获取当前按键的状态，无消抖及松手检测
  * @param  无
  * @retval 按下按键的键码，范围：0,1~4,0表示无按键按下
  */
unsigned char Key_GetState()
{
	unsigned char KeyNumber=0;
	
	if(P3_1==0){KeyNumber=1;}
	if(P3_0==0){KeyNumber=2;}
	if(P3_2==0){KeyNumber=3;}
	if(P3_3==0){KeyNumber=4;}

	return KeyNumber;
}

/**
  * @brief  按键驱动函数，在中断中调用
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void Key_Loop(void)
{
	static unsigned char NowState,LastState;
	LastState=NowState;				//按键状态更新
	NowState=Key_GetState();    //获取当前按键状态
	//如果上个时间点按键按下，这个时间点未按下，则是松手瞬间，以此避免消抖和松手检测
	if(LastState==1 && NowState==0)
	{
		Key_KeyNumber=1;
	}
	if(LastState==2 && NowState==0)
	{
		Key_KeyNumber=2;
	}
	if(LastState==3 && NowState==0)
	{
		Key_KeyNumber=3;
	}
	if(LastState==4 && NowState==0)
	{
		Key_KeyNumber=4;
	}
}

主程序：

#include <REGX52.H>
#include "Timer0.h"
#include "Key.h"
#include "Nixie.h"

unsigned char KeyNum;

void main()
{
	Timer0_Init();
	while(1)
	{
        KeyNum=Key();
		Nixie_SetBuf(8,KeyNum);
	}
}


void Timer0_Routine() interrupt 1
{
	static unsigned int T0Count1,T0Count2,T0Count3;
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	T0Count1++;
	if(T0Count1>=20)
	{
		T0Count1=0;
		Key_Loop();	//20ms调用一次按键驱动函数
	}
	T0Count2++;
	if(T0Count2>=2)
	{
		T0Count2=0;
		Nixie_Loop();//2ms调用一次数码管驱动函数，注意在定时器中不能有耗时的操作
	} 						
}

数码管：

#include <REGX52.H>

//数码管显示缓存区
unsigned char Nixie_Buf[9]={};//初始时数码管什么都不显示

/**
  * @brief  设置显示缓存区
  * @param  Location 要设置的位置，范围：1~8
  * @param  Number 要设置的数字，范围：段码表索引范围
  * @retval 无
  */
void Nixie_SetBuf(unsigned char Location,Number)//设置Nixie_SetBuf(将子函数的数据储存在数列里面)
{
	Nixie_Buf[Location]=Number;
}

/**
  * @brief  数码管扫描显示
  * @param  Location 要显示的位置，范围：1~8
  * @param  Number 要显示的数字，范围：段码表索引范围
  * @retval 无
  */
void Nixie_Scan(unsigned char Location,Number)
{
	P0=0x00;				  //段码清0，消影
	switch(Location)	//位码输出
	{
		case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;
		case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;
		case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;
		case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;
		case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;
	}
	P0=NixieTable[Number];	//段码输出
//定时器中不能有耗时的操作，所以这里没有延时 
}

//数码管段码表
unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40};

/**
  * @brief  数码管驱动函数，在中断中调用
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void Nixie_Loop(void)
{
	static unsigned char i=1;
	Nixie_Scan(i,Nixie_Buf[i]);//循环扫描数码管
	i++;
	if(i>=9){i=1;}
}

定时器0：

#include <REGX52.H>

void Timer0_Init(void)
{
	TMOD &= 0xF0;		//设置定时器模式
	TMOD |= 0x01;		//设置定时器模式
	TL0 = 0x18;		//设置定时初值
	TH0 = 0xFC;		//设置定时初值
	TF0 = 0;		//清除TF0标志
	TR0 = 1;		//定时器0开始计时
	ET0=1;
	EA=1;
	PT0=0;
}