2024年5月16日发(作者：聂念之)
键盘电路
在单片机应用系统中，除了复位按键外，可能还需要其他按键，如键盘按键，以
便控制系统的运行状态或向系统输入运行参数。键盘电路一般由键盘接口电路、
按键（由控制系统运行状态的功能键和向系统输入数据的数字键组合）以及键盘
扫描程序等部分组成。
1、
按键结构及其电压波形
在单片机控制系统中广泛使用的机械键盘的工作原理是：按下键帽时，按键
内的复位弹簧被压缩，动片触点与静片触点相连，按键两个引脚连通，接触电阻
大小与按键触点面积及材料有关，一般在数十欧姆以下；松手后，复位弹簧将动
片弹开，使动片触点与静片触点脱离接触，两引脚返回断开状态。可见 ，机械
键盘或按扭的基本工作原理就是利用动片触点和静片触点的接触和断开来实现
键盘或按钮两引脚的通、断。
在如图所示的键盘电路中，按键没有被按下时，P1口内部上拉电阻将P1.3-P1.0
引脚置为高电平，而当S3-S0之一被按下时，相应按键两引脚连通，P1口对应
引脚接地。
在理想状态下，按键引脚电压变化如图6-29（a）所示。但实际上，在按键
被按下或释放的瞬间，由于机械触点 弹跳现象，实际按键电压波形如图6-29（b）
所示，即机械按键在按下和释放瞬间存在抖动现象。抖动时间的长短与按键的机
械特性有关，一般在5~10ms之间，而按键稳定闭合期的长短与按键时间有关，
1
从数百毫秒到数秒不等。为了保证按键由按下到松开之间仅视为一次或数次输入
（对于具有重复输入功能的按键），必须在按键或软件上采取去抖动措施，避免
一次按键输入一串数码。
硬件上，可利用单稳态电路或RS触发器消除按键抖动现象，但在单片机应
用系统中最常采用的方法是利用软件延迟方式消除按键抖动问题，这样可以不增
加硬件成本。因此，在单片机系统中按键识别过程是：通过随机扫描、定时中断
扫描或中断监控方式发现按键被按下后，延时10~20ms（因为机械按键由按下到
稳定闭合的时间为5~10ms）再去判断按键是否处于按下状态 ，并确定是哪个按
键被按下。
对于每按一次仅视为一次输入的按键设定来说，在按键稳定闭合后对按键进
行扫描，读出按键的编码（或称为键号），执行相应操作；对于具有重复输入功
能的按键设定来说，在按键稳定闭合期内，每个特定时间 ，如250ms或500ms
对按键进行检测，当发现按键仍处于按下状态时，就输入该键，直到按键被释放。
2.
键盘电路形式
根据所需按键个数、I/O引脚输出级电路结构以及可利用的I/O引脚数目，
确定键盘电路形式。
对于仅需要少量按键的控制系统，可采用直接编码输入方式，其特点是键盘
接口电路简单。例如，在空调控制系统中，往往仅需要“开/关”、“工作模式转
换”等按键。
（1）直接编码输入键盘
通过检测单片机I/O引脚电平状态来判别有无按键输入就构成了直接编码
2
2024年5月16日发(作者：聂念之)
键盘电路
在单片机应用系统中，除了复位按键外，可能还需要其他按键，如键盘按键，以
便控制系统的运行状态或向系统输入运行参数。键盘电路一般由键盘接口电路、
按键（由控制系统运行状态的功能键和向系统输入数据的数字键组合）以及键盘
扫描程序等部分组成。
1、
按键结构及其电压波形
在单片机控制系统中广泛使用的机械键盘的工作原理是：按下键帽时，按键
内的复位弹簧被压缩，动片触点与静片触点相连，按键两个引脚连通，接触电阻
大小与按键触点面积及材料有关，一般在数十欧姆以下；松手后，复位弹簧将动
片弹开，使动片触点与静片触点脱离接触，两引脚返回断开状态。可见 ，机械
键盘或按扭的基本工作原理就是利用动片触点和静片触点的接触和断开来实现
键盘或按钮两引脚的通、断。
在如图所示的键盘电路中，按键没有被按下时，P1口内部上拉电阻将P1.3-P1.0
引脚置为高电平，而当S3-S0之一被按下时，相应按键两引脚连通，P1口对应
引脚接地。
在理想状态下，按键引脚电压变化如图6-29（a）所示。但实际上，在按键
被按下或释放的瞬间，由于机械触点 弹跳现象，实际按键电压波形如图6-29（b）
所示，即机械按键在按下和释放瞬间存在抖动现象。抖动时间的长短与按键的机
械特性有关，一般在5~10ms之间，而按键稳定闭合期的长短与按键时间有关，
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从数百毫秒到数秒不等。为了保证按键由按下到松开之间仅视为一次或数次输入
（对于具有重复输入功能的按键），必须在按键或软件上采取去抖动措施，避免
一次按键输入一串数码。
硬件上，可利用单稳态电路或RS触发器消除按键抖动现象，但在单片机应
用系统中最常采用的方法是利用软件延迟方式消除按键抖动问题，这样可以不增
加硬件成本。因此，在单片机系统中按键识别过程是：通过随机扫描、定时中断
扫描或中断监控方式发现按键被按下后，延时10~20ms（因为机械按键由按下到
稳定闭合的时间为5~10ms）再去判断按键是否处于按下状态 ，并确定是哪个按
键被按下。
对于每按一次仅视为一次输入的按键设定来说，在按键稳定闭合后对按键进
行扫描，读出按键的编码（或称为键号），执行相应操作；对于具有重复输入功
能的按键设定来说，在按键稳定闭合期内，每个特定时间 ，如250ms或500ms
对按键进行检测，当发现按键仍处于按下状态时，就输入该键，直到按键被释放。
2.
键盘电路形式
根据所需按键个数、I/O引脚输出级电路结构以及可利用的I/O引脚数目，
确定键盘电路形式。
对于仅需要少量按键的控制系统，可采用直接编码输入方式，其特点是键盘
接口电路简单。例如，在空调控制系统中，往往仅需要“开/关”、“工作模式转
换”等按键。
（1）直接编码输入键盘
通过检测单片机I/O引脚电平状态来判别有无按键输入就构成了直接编码
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