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3个I/O,6个二极管接18个按键

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楼主
本帖最后由 不亦心 于 2010-8-6 19:10 编辑

再再重编辑此贴,来者直接看20L,22L即可。。。。
(这水没白灌:victory: )




再重新编辑一次这贴子
震撼一下,匠人做事如此谨慎仔细,不佩服不行,向匠人学习:hug:


节点问题,8L补充有图,第22个按键问题,补充作者原话(这里为俺的不负责任向原作者和看此贴网友道歉),以免涂炭生灵:P (不过俺认为4键和6键组合键便是第22键,没必要单独用3个二极管或电阻,作者那个gif演示图片就没有用嘛)

对于下面俺自己的那个问题1不知道原帖是不是真的存在,可能只是 俺个人移植的存在问题,18楼俺顺便再更新个加上去抖动和防止一次按键多次响应扫描程序。

好久没有来灌水了,今天上来灌水,冒个泡……
今天灌水的内容是,3个I/O口,用尽可能少的二极管,接最多的按键。。。
说明:这是那个网站上的cowboy 的杰作:小小玩意,3个普通IO识别22个按键试验。有实物和程序玩意(用了9个二极管),俺只是山寨了一个6个二极管18个按键的
很崇拜,cowboy,很崇拜xwj,用同事常说的一句话来形容他们:总是被模仿,从未被超越!

各位在欣赏cowboy的杰作的同时,也麻烦各位给俺解释一下后面的两个小问题,谢谢。
cowboy:
(原帖链接不知道合不合适给出,索性就不给出了,想看原帖百度一下你就知道)
吸取各位前辈的经验,将之前二极管用量多的问题优化一下,目前不用二极管能接6键,2只二极管能接12键,6只二极管能接18键,9只二极管能接21键,第22键要单独占用3只二极管最不化算。
实验用89S51作试验,电路接线就是P1.2,P1.3,P1.4接键盘,P1.0接显示器。



/*==================================================================*
*                   3个IO接识别22键测试程序                         *
*       ------------------------------------------------            *
*       MCU:     AT89C2051                                          *
*       OSC:     12M cysytel                                        *
*       程序设计:Cowboy                                             *
*       程序版本:V1.0                                               *
*==================================================================*/

#include <reg52.h>

//================== IO口线连接 ==================
sbit Bus          = P1^0;
sbit IO_a         = P1^4;
sbit IO_b         = P1^3;
sbit IO_c         = P1^2;
   
//================== 变量声明 ====================
unsigned char Disp_buf[3];
unsigned char Dig;
unsigned char Key_count;
unsigned char bdata Key_state;     
sbit KB0 = Key_state^0;
sbit KB1 = Key_state^1;
sbit KB2 = Key_state^2;
sbit KB3 = Key_state^3;
sbit KB4 = Key_state^4;
sbit KB5 = Key_state^5;

//================== 表格数据 ====================
code unsigned char LED_font[24]=
{
        0x84,0x9f,0xa2,0x8a,0x99,0xc8,0xc0,0x9e,0x80, //012345678
        0x88,0x90,0xc1,0xe4,0x83,0xe0,0xf0,0xff,0xfb, //9abcdef -
};

code unsigned char Key_tab[64]=     //键码映射表
{//  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9   
        22, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 4, 0, //0
         0, 0, 0, 0, 0,18, 0, 0, 0, 0, //1X
         0, 0, 0, 0, 0, 0, 3,14, 0, 0, //2X
        20,10, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 1,19, //3X
         0, 5, 0, 0, 0,15, 0,11, 0, 0, //4X
         0,17, 0, 0,13, 8, 0,21, 0, 9, //5X
        16,12, 7, 0                    //6X
};

//=============== 检测按键 =================
void Key_scan()
{   
    unsigned char i;
    Key_count --;                        //扫描次序
    Key_count &= 3;
    switch (Key_count)                //按次序处理
    {
        case 2:                                //第一轮扫描
        KB0 = IO_b;  
        KB1 = IO_c;  
        IO_a = 1;
        IO_b = 0;
        break;
     
        case 1:                                //每二轮扫描
        KB2 = IO_c;
        KB3 = IO_a;
        IO_b = 1;
        IO_c = 0;
        break;
     
        case 0:                                //每三轮扫描
        KB4 = IO_a;
        KB5 = IO_b;
        IO_c = 1;
        break;
     
        default:                        //每四轮扫描
        if (!IO_a) KB0 = 0;
        if (!IO_b) KB2 = 0;
        if (!IO_c) KB4 = 0;
        IO_a = 0;

        //======更新显示缓冲区=======
        i = Key_tab[Key_state];
        if (i == 0)
        {
            Disp_buf[2] = 0x11;                //显示三横
            Disp_buf[1] = 0x11;
            Disp_buf[0] = 0x11;
        }
        else
        {
            Disp_buf[2] = 0x0c;     //字符"C"
            Disp_buf[1] = i / 10;   //键码十位
            Disp_buf[0] = B;于      //键码个位
        }
        Key_state = 0;
    }
}     

     
/*===================================================================
                    ONE WIRE 显示总线驱动程序        
===================================================================*/

//=============== 发送一位 =================
void Send_bit(bit Dat)     
{     
    unsigned char i = 3;
    if (!Dat) Bus = 0;
    else
    {
        Bus = 0;
        Bus = 1;
    }
    while(--i);                 //延时8us     
    Bus = 1;
}     

//=============== 总线驱动 =================
void Bus_drive()
{
    unsigned char i = 0;
    unsigned char Sdat;
    Send_bit(1);                        //Bit6消隐
    do Bus = 1; while(--i);             //延时768us
    do Bus = 0; while(--i);             //延时768us
    Bus = 1;
    Sdat = LED_font[Disp_buf[Dig++]];   //获取显示数据
    Send_bit(Sdat & 0x01);              //发送位0         
    Send_bit(Sdat & 0x02);              //发送位1         
    Send_bit(Sdat & 0x04);              //发送位2         
    Send_bit(Sdat & 0x08);              //发送位3         
    Send_bit(Sdat & 0x10);              //发送位4         
    Send_bit(Sdat & 0x20);              //发送位5         
    Send_bit(Dig  & 0x01);              //发送位选1         
    Send_bit(Dig  & 0x02);              //发送位选2
    while(--i);                         //延时512us
    Send_bit(Sdat & 0x40);              //发送位6
    for (i = 7;i> 0;i--) Send_bit(1);  //位6移至Dout
    if (Dig == 3) Dig = 0;
}      
         
/*===================================================================
                    延时 5ms 程序        
===================================================================*/
void Delay_5ms()         
{     
    while(!TF1);     
    TF1 = 0;     
    TH1 = (- 5000) / 256;
    TL1 = (- 5000) % 256;
}     

/*===================================================================
                        主程序        
===================================================================*/
void main()
{
    TMOD = 0x10;            //定时器1,16位模式
    TCON = 0xc0;            //TR1=1;TF1=1;
    while(1)                //主循环
    {
        Bus_drive();        //显示总线驱动  
        Key_scan();         //检测按键
        Delay_5ms();        //延时5MS     
    }
}
cowboy:
【29楼】 deepin ,我把22个按键的组态描述一下,看图就不会觉得费劲了
三个IO简称为 A,B,C 按键1 :A直接接地
按键2 :A、B通过两二极管同时接地 按键3 :B直接接地
按键4 :B、C通过两二极管同时接地 按键5 :C直接接地
按键6 :C、A通过两二极管同时接地 按键7 :B通过二极管被A拉低
按键8 :A通过二极管被B拉低 按键9 :C通过二极管被B拉低 按键10:B通过二极管被C拉低
按键11:A通过二极管被C拉低 按键12:C通过二极管被A拉低 按键13:A、B直接短路
按键14:B、C直接短路 按键15:C、A直接短路 按键16:B、C通过两二极管同时被A拉低
按键17:C、A通过两二极管同时被B拉低 按键18:A、B通过两二极管同时被C拉低
按键19:A通过二极管被B或C拉低 按键20:B通过二极管被C或A拉低 按键21:C通过二极管被A或B拉低
按键22:A、B、C通过三个二极管(或电阻)同时接地 <fontcolor=#699bcd>本贴被
cowboy 编辑过,最后修改时间:2009-02-09,22:30:52.

对于这种方式的按键识别方法,很多朋友担心编程会很复杂,其实仔细分析后也很简单.比如上面例子,其本的思路是依次把三个IO拉低,然后记录另外两个IO的状态,最后三个IO都不下拉,再记录一次,就可得出的结果.对于按下不同的按键,就有不同的结果.如果只扫18键,那么最后一次扫描可以省掉,即扫描三次即可.实际应用时5MS的扫描间隔可以用定时中断来实现,这样就只占用很少的MCU时间.



问题1:上程序中会不会出现这种情况,某次检测按键的时候,case2:扫描完后,按键松开了,那么后面的第2,3,4,次扫描到结果会导致Key_state的值和真实的按键值不同,导致错误按键判断????不知道会不会有这种情况。

我山寨的6个二极管,18个按键,基于AVR的:
图有点乱,凑合着看吧其中第18个按键是18(1)+18(2)两个按键同时按下。
#include<avr/io.h>
#include<util/delay.h>

#define SET_BIT(add,bitn) (add |= (1<<bitn))//位置1
#define CLR_BIT(add,bitn) (add &= ~(1<<bitn)) // 位清0
#define GET_BIT(add,bitn) (add & (1<<bitn))//获取位端口电平
void display(void);
void Key_scan();
void IO_init(void);
volatile unsigned char Key_count,num,n;//扫描次数,记录按键值,按键次数
volatile unsigned char Key = 0,i = 0xc0,j = 0xc0;

/*struct  _BUTTON_FLAG//位域定义,存放按键值情况
{
unsigned char flag0:1;
unsigned char flag1:1;
unsigned char flag2:1;
unsigned char flag3:1;
unsigned char flag4:1;
unsigned char flag5:1;
unsigned char flag6:2;
}Key;*/
const unsigned char Key_tab[64] = //按键映射表
{
18,0,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,16,//0-f
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,3,13,0,0,0,9,//10-1f
5,0,0,0,0,0,1,17,0,4,0,0,0,14,0,10,//20-2f
0,0,0,15,0,0,12,7,0,0,0,8,0,11,6,0//30-3f
};
const unsigned char font[] = {0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,
0xff,0xef,0xf7,0xfc,0xb9,0xde,0xf9,0xf1,0xc0};//0-f和"_",数码管段码

int main(void)
{
IO_init();
while(1)
{
  Key_scan();
  display();
}
}
void IO_init(void)
{
DDRD = 0xff;
PORTD = 0x00;
DDRC = (1<<DDC0)|(1<<DDC1);
PORTC = (1<<;PC0)|(1<<;PC1);
DDRA = 0xf8;//PA0,PA1,PA2设为输入,高阻
PORTA = 0xff;
}
void Key_scan()
{
Key_count--;
Key_count &= 0x03;
switch(Key_count)
{
  case 2:
   if(GET_BIT(PINA,PINA1))  SET_BIT(Key,0);//Key.flag0 = 1;
   if(GET_BIT(PINA,PINA2))  SET_BIT(Key,1);//Key.flag1 = 1;
   CLR_BIT(DDRA,DDA0);
   SET_BIT(PORTA,PA0);//PA0输入,高阻
   CLR_BIT(PORTA,PA1);
   SET_BIT(DDRA,DDA1);//PA1输出0
   break;
  case 1:
   if(GET_BIT(PINA,PINA2))  SET_BIT(Key,2);//Key.flag2 = 1;
   if(GET_BIT(PINA,PINA0))  SET_BIT(Key,3);//Key.flag3 = 1;
   CLR_BIT(DDRA,DDA1);
   SET_BIT(PORTA,PA1);//PA1输入,高阻
   CLR_BIT(PORTA,PA2);
   SET_BIT(DDRA,DDA2);//PA2输出0
   break;
  case 0:
   if(GET_BIT(PINA,PINA0))  SET_BIT(Key,4);//Key.flag4 = 1;
   if(GET_BIT(PINA,PINA1))  SET_BIT(Key,5);//Key.flag5 = 1;
   CLR_BIT(DDRA,DDA2);
   SET_BIT(PORTA,PA2);//PA2输入,高阻
   break;
  default :
   if(!GET_BIT(PINA,PINA0))  CLR_BIT(Key,0);//Key.flag0 = 0;
   if(!GET_BIT(PINA,PINA1)) CLR_BIT(Key,2);//Key.flag2 = 0;
   if(!GET_BIT(PINA,PINA2)) CLR_BIT(Key,4);//Key.flag4 = 0;
   CLR_BIT(PORTA,PA0);
   SET_BIT(DDRA,DDA0);//PA0输出0
   n++;
   if(n == 2)
   {
    n = 0;
    if(num == Key)//判断此处键值是否与上次扫描键值一样
    {
    if(Key == 0x3f);
     else
     {
      i = Key_tab[Key];
      j = i%10;
      i = i/10;
      i = font;//十位
      j = font[j];//个位
     }
    }
    else num = Key;
   }
   else num = Key;
   Key = 0;
}  
}
void display(void)
{
PORTD = i;
CLR_BIT(PORTC,PC0);
_delay_ms(3);
SET_BIT(PORTC,PC0);
PORTD = j;
CLR_BIT(PORTC,PC1);
_delay_ms(3);
SET_BIT(PORTC,PC1);
}

问题2:本来打算用位域来定义Key(见程序中注释掉的部分),但是后面用到 i = Key_tab[Key]的时候报错(GCC编译),后来改用移位宏定义了,请问是不是位域定义Key后,Key就不能再按字节来操作了???

不要只看cowboy得杰作,不理我的问题啊,先3Q!





相关帖子

沙发
xuyiyi| | 2010-7-29 11:30 | 只看该作者
哈哈!
顶一下不亦心童鞋,要不要让cowboy指点你一二?

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板凳
不亦心|  楼主 | 2010-7-29 13:25 | 只看该作者
估计cowboy看到俺这么笨,都懒得说话……
2# xuyiyi

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地板
程序匠人| | 2010-7-29 17:44 | 只看该作者
原理图画得很难看。。。。

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xuyiyi| | 2010-7-29 18:49 | 只看该作者
估计cowboy看到俺这么笨,都懒得说话……
2# xuyiyi
不亦心 发表于 2010-7-29 13:25


不会的,cowboy人很热心,是个难得的大好人。

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6
不亦心|  楼主 | 2010-7-29 19:47 | 只看该作者
整理了一下,还是很乱。 4# 程序匠人

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7
程序匠人| | 2010-7-29 21:23 | 只看该作者
整理了一下,还是很乱。31040 4# 程序匠人
不亦心 发表于 2010-7-29 19:47


这回更糟糕。PA0与D2、D3的节点都被和 谐掉了

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8
不亦心|  楼主 | 2010-7-29 22:20 | 只看该作者
本帖最后由 不亦心 于 2010-7-30 11:45 编辑

LS牛X,一个节点也能看到,再补:(S2+S5=S18)

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9
程序匠人| | 2010-7-29 22:22 | 只看该作者
LS牛X,一个节点也能看到,再补: 31068
不亦心 发表于 2010-7-29 22:20


一个节点错了,全盘皆输。

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10
程序匠人| | 2010-7-29 22:25 | 只看该作者
问题1:上程序中会不会出现这种情况,某次检测按键的时候,case2:扫描完后,按键松开了,那么后面的第2,3,4,次扫描到结果会导致Key_state的值和真实的按键值不同,导致错误按键判断????不知道会不会有这种情况。

——可以通过消抖解决。

关于第二个问题,呼唤AVR的人气哄哄的 宇宙飞床 大斑竹来解答吧。:lol。

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11
xuyiyi| | 2010-7-30 10:15 | 只看该作者
支持!
建议再发一次贴到AVR板块,请大名顶顶的宇宙飞船大斑竹来解答吧。;P

关于位域定义Key后,Key就不能再按字节来操作了???
回答是否定的,提示一下,请定义一联合体,既可按位域操作,又可按字节操作,即可解决你的不是问题的问题。
小声说一下,不亦心的C语言比俺老许这个C语言只了解一丁点的还差一点,呵呵!
努力,希望你三个月以后超过俺!:P

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不亦心|  楼主 | 2010-7-30 10:48 | 只看该作者
谢谢高手解答。
俺第一次接触的计算机语言是8086汇编,后来是51汇编,再后来没有了……穷啊
现在是一边抱着C书,一边写程序。正在饿补ing。
在遇到C问题还来请教xuyiyi大侠啊,呵呵 11# xuyiyi

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不亦心|  楼主 | 2010-7-30 10:49 | 只看该作者
谢谢匠人解答。。。。。

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14
xuyiyi| | 2010-7-30 11:17 | 只看该作者
12# 不亦心

呵呵!
看不出不亦心同学是汇编高手,俺也喜欢用汇编,cowboy也喜欢用汇编,有机会多交流交流。

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不亦心|  楼主 | 2010-7-30 11:41 | 只看该作者
本帖最后由 不亦心 于 2010-7-30 11:44 编辑

经过大侠的指点,我把位域定义到共用体里面了,
union Key_flag
{
unsigned char Key;
struct  _BUTTON_FLAG//位域定义,存放按键值情况
{
  unsigned char flag0:1;
  unsigned char flag1:1;
  unsigned char flag2:1;
  unsigned char flag3:1;
  unsigned char flag4:1;
  unsigned char flag5:1;
  unsigned char flag6:2;
}Flag;
}Button;
验证通过,再次谢谢指教,学习了。

说明一下,俺只是学过汇编,汇编学的那是一塌糊涂。
总之,不管是汇编还是C,俺都是一塌糊涂。以后请xu大侠,以及各路高手不要嫌弃俺笨,问的问题菜,多多指教。(找了半天没找到cowboy的邮箱,记得以前有的,:P )
14# xuyiyi

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程序匠人| | 2010-7-30 11:44 | 只看该作者
11楼的回答有效,给予加分

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程序匠人| | 2010-8-5 22:18 | 只看该作者
我觉得这句话有问题:“3个普通IO识别22个按键试验。有实物和程序玩意(用了9个二极管)”。问题就出在括号里。

仔细辨别电路和视频。发现9个二极管只能识别21个按键。
如果要检测第22个,必须再加上3个二极管,或者3个电阻。
并且这也是原作者的意思。

在引用推荐他人的设计案例时,一定要拷贝不走样哦。否则会误导观众残害生灵。:)

使用特权

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18
不亦心|  楼主 | 2010-8-6 10:09 | 只看该作者
移植程序,扫描更新(只给出扫描相关程序段):
加上了消抖和防止一次按键多次响应
#include<avr/io.h>

#define SET_BIT(add,bitn)        (add |= (1<<bitn))//位置1
#define CLR_BIT(add,bitn)        (add &= ~(1<<bitn)) // 位清0
#define GET_BIT(add,bitn)        (add & (1<<bitn))//获取位端口电平

static volatile unsigned char Key_count,Key,num,nkey,q;//扫描次数,记录按键情况,按键编码,按键备份
static const unsigned char Key_tab[64] = //按键映射表
{
        18,0,2,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,16,//0-f
        0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,3,13,0,0,0,9,//10-1f
        5,0,0,0,0,0,1,17,0,4,0,0,0,14,0,10,//20-2f
        0,0,0,15,0,0,12,7,0,0,0,8,0,11,6,0//30-3f
};

unsigned char Key_scan()
{
        Key_count--;
        Key_count &= 0x03;
        switch(Key_count)
        {
                case 2:
                        if(GET_BIT(PINA,PINA1))         SET_BIT(Key,0);//Key.flag0 = 1;
                        if(GET_BIT(PINA,PINA2))         SET_BIT(Key,1);//Key.flag1 = 1;
                        CLR_BIT(DDRA,DDA0);
                        SET_BIT(PORTA,PA0);//PA0输入,高阻
                        CLR_BIT(PORTA,PA1);
                        SET_BIT(DDRA,DDA1);//PA1输出0
                        break;
                case 1:        
                        if(GET_BIT(PINA,PINA2))         SET_BIT(Key,2);//Key.flag2 = 1;
                        if(GET_BIT(PINA,PINA0))         SET_BIT(Key,3);//Key.flag3 = 1;
                        CLR_BIT(DDRA,DDA1);
                        SET_BIT(PORTA,PA1);//PA1输入,高阻
                        CLR_BIT(PORTA,PA2);
                        SET_BIT(DDRA,DDA2);//PA2输出0
                        break;
                case 0:
                        if(GET_BIT(PINA,PINA0))         SET_BIT(Key,4);//Key.flag4 = 1;
                        if(GET_BIT(PINA,PINA1))         SET_BIT(Key,5);//Key.flag5 = 1;
                        CLR_BIT(DDRA,DDA2);
                        SET_BIT(PORTA,PA2);//PA2输入,高阻
                        break;
                default :
                        if(!GET_BIT(PINA,PINA0))         CLR_BIT(Key,0);//Key.flag0 = 0;
                        if(!GET_BIT(PINA,PINA1))        CLR_BIT(Key,2);//Key.flag2 = 0;
                        if(!GET_BIT(PINA,PINA2))        CLR_BIT(Key,4);//Key.flag4 = 0;
                        CLR_BIT(PORTA,PA0);
                        SET_BIT(DDRA,DDA0);//PA0输出0
                        if(Key == 0x3f)
                        {
                                Key = 0;
                                q = 0;//防止连续按两次按键误当成一次按键而不应答
                                num = 0xff;//无按键标志
                        }
                        else
                        {
                                if((nkey == Key)&&(q != Key)) //判断此处键值是否与上次扫描键值一样消抖,&&并且消除一次按键多次响应
                                {
                                        num = Key_tab[Key];
                                        q = nkey;
                                        Key_count = 4;//防止一次按键多次响应,因为一个按键的扫描要扫描4次才能更改num
                                        Key = 0x3f;
                                }
                                else
                                {
                                        num = 0xff;
                                        nkey = Key;
                                        Key = 0;
                                }
                        }
        }
        return(num);                                                
}

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Eakin1317| | 2010-8-6 10:29 | 只看该作者
你们好强啊!

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20
程序匠人| | 2010-8-6 10:44 | 只看该作者
呵呵,本来不想拿出来显摆的。
不过既然你这么喜欢钻研。那就把这张表格给你吧。

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