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51单片机-驱动独立按键模块教程

news 2025/8/21 7:26:57

本章概述思维导图：

51单片机驱动独立按键模块

按键简介

按键（Button/Switch）是电子设备中实现人机交互的核心元件，通过物理操作（按压、触摸）控制电路通断，完成指令输入。按键实物图如下：

按键在我们开发中又有哪几种呢？

1、机械按键：金属触点 + 弹性结构（弹簧/弹片）。应用：遥控器、机械键盘、工业控制面板。

2、薄膜式按键：三层薄膜（上层电路 + 隔离层 + 下层电路）。应用：手机虚拟按键、家电控制面板、笔记本电脑键盘。

3、电容式触摸按键：触摸电极 + 电容检测电路。应用：智能手机触控、汽车中控屏、智能音箱。

特殊类型按键：

1、轻触开关：超薄型，用于电路板复位键。

2、编码器旋钮：结合旋转与按下功能，用于音量调节。

3、霍尔开关：非接触式，通过磁场控制通断，用于电动车刹车断电。

在以后我们开发中该如何选择适合的按键呢？

需明确手感，选择机械式；

需防尘防水，选择选薄膜式；

需隐藏式设计，选择电容式。

独立按键硬件电路原理图分析

独立按键硬件电路原理图：

在电路原理图中观察出一共有K1、K2、K3、K4四个独立按键。

K1右侧连接低电平，左侧连接STC51芯片的P31引脚；

K2右侧连接低电平，左侧连接STC51芯片的P30引脚；

K3右侧连接低电平，左侧连接STC51芯片的P32引脚；

K4右侧连接低电平，左侧连接STC51芯片的P33引脚；

K1、K2、K3、K4按键没有按下时，电路是没有导通。当K1、K2、K3、K4按下时，对应电路导通。要检测按键按下时的情况，STC51芯片的P30~P31引设置为输入模式，当K1、K2、K3、K4按键按下时可检测到低电平信号；

检测独立按键软件编程设计

检测按键是否按下，我们首先先使用sbit关键字声明STC51的4个引脚（P30~P33）；

sbit KEY1=P3^1;//定义P30~P33引脚，用来检测按键是否按下
sbit KEY2=P3^0;
sbit KEY3=P3^2;
sbit KEY4=P3^3;

使用if条件判断语句对按键进行判断，当P30~P33为测到低电平时说明按键按下。在进行具体操作；这里对KEY1和KEY2进行判断，KEY1按下时点亮8个LED灯，KEY2按下时关闭8个LED灯；

代码示例：

#include "reg52.h"
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
sbit KEY1=P3^1;//定义检测独立按键的各个引脚输入状态
sbit KEY2=P3^0;
sbit KEY3=P3^2;
sbit KEY4=P3^3;
int main()															 
{while(1){if(KEY1 == 0){P2=0x00;//驱动八个LED灯}else if(KEY2 == 0){P2=0xff;//关闭八个LED灯 }}
}

创建按键检测函数

在以后项目开发中，按键检测是并不可少的功能。这里详细创建按键检测函数，方便以后项目开发

按键检测函数示例代码：（函数返回值为：按键是否按下状态，函数形参为mode：mode为非零数代表连续检测，mode为零表达单次检测）

sbit KEY1=P3^1;//定义检测独立按键的各个引脚输入状态
sbit KEY2=P3^0;
sbit KEY3=P3^2;
sbit KEY4=P3^3;
#define KEY1_return 1//定义检测独立按键函数检测的状态变量返回值，按键按下分别返回1，2，3，4；没有按键按下返回0；
#define KEY2_return 2
#define KEY3_return 3
#define KEY4_return 4
#define KEY_return 0
u8 KEY_detect(u8 mode)//按键检测函数，返回值为判断是否有按键按下：有按键按下返回值为1-4，无按键按下返回值为：0；形参mode为非零数代表连续检测，mode为零表达单次检测
{	static u8 flag=1;if(mode)//连续按键按下{flag=1;}if((!KEY1 || !KEY2 || !KEY3 || !KEY4) && flag==1)//一次判断是否有按键按下{flag=0;Delay_10us(1000);//延时消抖if(!KEY1)	return KEY1_return;//二次判断else if(!KEY2)	return KEY2_return;else if(!KEY3)	return KEY3_return;else if(!KEY4)	return KEY4_return;}else if(KEY1 && KEY2 && KEY3 && KEY4)//判断所有按键是否松开{flag=1;}return KEY_return;
}

主函数使用按键检测函数代码示例：

#include "reg52.h"
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int u16;
void Delay_10us(u16 us)//延时函数：输入1大概延时时间为10us
{while(us--);
}
sbit KEY1=P3^1;//定义检测独立按键的各个引脚输入状态
sbit KEY2=P3^0;
sbit KEY3=P3^2;
sbit KEY4=P3^3;
#define KEY1_return 1//定义检测独立按键函数检测的状态变量返回值，按键按下分别返回1，2，3，4；没有按键按下返回0；
#define KEY2_return 2
#define KEY3_return 3
#define KEY4_return 4
#define KEY_return 0
u8 KEY_detect(u8 mode)//按键检测函数，返回值为判断是否有按键按下：有按键按下返回值为1-4，无按键按下返回值为：0；
{	static u8 flag=1;if(mode){flag=1;}if((!KEY1 || !KEY2 || !KEY3 || !KEY4) && flag==1)//一次判断是否有按键按下{flag=0;Delay_10us(1000);//延时消抖if(!KEY1)	return KEY1_return;//二次判断else if(!KEY2)	return KEY2_return;else if(!KEY3)	return KEY3_return;else if(!KEY4)	return KEY4_return;}else if(KEY1 && KEY2 && KEY3 && KEY4)//判断所有按键是否松开{flag=1;}return KEY_return;
}
int main()															 
{u8 KEY_get=0;while(1){KEY_get=KEY_detect(0);//获取按键状态if(KEY_get == 1){P2=0x00;//驱动八个LED灯}else if(KEY_get == 2){P2=0xff;//关闭八个LED灯 }}
}

独立按键检测效果展示：

独立按键检测效果展示

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