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第七章 智能仪器的人机对话通道 作用：实现人与智能仪器之间的信息交换。 第一节 键盘与接口 一、键盘的形式与种类： 1）各种扳键 2）各种按键，在智能仪器中最常用的薄膜开关。 3）触摸键 2、键盘的分类 编码键盘：键盘上闭合键的识别是由专用硬件实现的； 非编码键盘：键盘上闭合键的识别是靠软件实现的。 二、键盘的接口必须解决的一些问题： 1）决定是否有键按下； 2）如有键按下，决定是哪一个键被按下； 3）确定被按键的读数； 4）反弹跳—按键抖动的消除。 5）处理串键，既同时有一个以上的按键按下。 三、抖动、连击与串键 1、按键抖动及消除 1）按键的抖动 机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如图所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5(10 ms。 在键抖动可能导致计算机将按键操作识别为多次操作。 2) 消除的措施: 硬件电路消除法，如图，用R-S触发器。 按下前：a=0;b=1;输出为1 按下后：a=1;b=0;c=1,输出为0 弹跳时：a=1;b=1;输出为0 (2) 软件延时法 当判定按键按下时,用软件延时10ms-20ms,等待键稳定后重新再判一次,以躲过触点抖动期。 2、 按键连击的处理 1）如果希望连击，（按下不抬起，按多次按键处理），隔一定时间对按键采样，若未抬起就认为按键已再次按下。常用来对一些参数连续调整。 2）不希望连击，每次按键等检测到释放后再处理。 3、串击，一次按下几个按键 处理方法： 1）在智能仪器中为了减少按键的数量，经常用几个按键一起按下来选择某个功能，是功能型串击，在单片机中，要检测几个键同时按下才有效； 2）不需要串击，一般有三种方法：最先按下有效；最后释放有效；全部无效。 四、按键的组织形式与识别 1. 独立式键盘 独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O口线，每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。独立式按键的典型应用如图所示。 独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，因此，在按键较多时，I/O口线浪费较大，不宜采用。 独立式键盘都是非编码键盘，要编程进行按键的识别和处理。在小型智能仪器中应用较多。 2、矩阵式按键 ? 在智能仪器系统中，若使用按键较多时，通常采用矩阵式（也称行列式）键盘。 1） 矩阵式键盘的结构及原理 矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上，其结构如图所示。 由图可知，一个4×4的行、列结构可以构成一个含有16个按键的键盘，显然，在按键数量较多时，矩阵式键盘较之独立式按键键盘要节省很多I/O口。 2)矩阵式键盘常用的识别方法 行扫描法 基本原理：由单片机给列线逐个输出低电平，然后读行线；按键未按下时，行线都是高电平；如果按下某一个按键，对应的行线上就变成了低电平，未按下的还是高电平。如按下9，P12就变为低电平。 实施步骤： a、给列线全置0； b、读行线，并检查是否全为1；全为1无键按下，否则有键按下； （主要是为了快速检查是否有按键按下，如用中断就不要该步骤，如有按键按下，中断就响应） c、给列线逐个置0，读行线，找到按键对应的行和列。 例如5键按下，P15＝0时，P11＝0，则读到的代码为P10BDH 线翻转法 基本原理：单片机先给行线全置0，读列线；然后在给列线全置0，读行线；无键按下时，读列线或读行线应全为高电平，有键按下，如键5按下，行线置0，列线读的值为1101，列线置0，读行线应为1101，将两个读数合在一体，读到的代码与行扫描法读出的代码相同。 通过查键码转换表找到对应的键值(顺序码)。如BDH代表5。 键码转换表： 采用线反转法获取特征码和顺序码程序（不讲） KEYIN:MOV P1，#0F0H ；低4位输出0 MOV A,P1 ；从高4位读取列信息 ANL A,#0F0H ；分离列信息 MOV B,A ；保存列信息 MOV P1，#0FH ；高4位输出0 MOV A,P1 ；从低4位读取列信息 ANL A,#0FH ；分离列信息 ORL A,B ；行、列信息合成特征码 CJNE A,#0FFH,KEYIN1；判断是否有按键按下 RET ；无按键按下 KEYIN1：MOV B,A ；暂存特征码 MOV DPTR,#KEYCOD ；置特征码表地址 MOV R3，#00H