用按键控制数码管显示

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：显示系统用4位LED显示器，参见任务5.2的电路图5-18。图6-4 任务6.1仿真效果图

1.任务要求

用独立式按键输入不同键值，在程序中定义一个变量“keynum”，并给其赋值100，数码管实时显示“keynum”的值。当按下K1或K3键时，“keynum”的值减1，当按下K2或K4键时，“keynum”的值加1，“keynum”的值在0～255变化。

2.任务目的

（1）学习掌握独立式键盘的工作原理及编程应用。

（2）深入学习C语言的判断语句（if、if-else、case）。

3.任务分析

常用的按键电路有两种形式，独立式按键和矩阵式按键。独立式按键比较简单。它们各自与独立的输入线相连接，如图6-1所示。

pagenumber_ebook=204,pagenumber_book=194

图6-1 独立式按键原理图

4条输入线接到单片机的I/O口上，当按键K1按下时，＋5 V电源通过电阻R1，然后再通过按键K1最终进入GND形成一条通路，那么这条线路的全部电压都加到了R1这个电阻上，KeyIn1这个引脚就是个低电平。当松开按键后，线路断开，就不会有电流通过，那么KeyIn1和＋5 V电源就应该是等电位，是一个高电平。我们就可以通过KeyIn1这个I/O口的高低电平来判断是否有按键按下。

电路中按键的原理我们清楚了，但是实际上在单片机I/O口内部也有一个上拉电阻的存在。我们的按键是接到了P1口上，P1口上电默认是准双向I/O口，电路如图6-2所示。

图6-2方框内的电路都是指单片机内部部分，方框外的就是外接的上拉电阻和按键。注意，当要读取外部按键信号时，单片机必须先给该引脚写“1”，也就是高电平，这样才能正确读取到外部按键信号，这一点项目4中有介绍，现结合这个实例再来分析一下缘由。

pagenumber_ebook=205,pagenumber_book=195

图6-2 准双向I/O口结构图（P1端口）

当内部输出是高电平，经过反向器变成低电平，V2不会导通，那么单片机I/O口从内部来看，由于上拉电阻R的存在，所以是一个高电平。如果外部没有按键按下将电平拉低，VCC 也是＋5 V，它们之间虽然有2个电阻，但是没有压差，就不会有电流，线上所有的位置都是高电平，这个时候我们就可以正常读取到按键的状态。

当内部输出是个低电平，经过反相器变成高电平，V2导通，那么单片机的内部I/O口就是个低电平，这个时候，外部虽然也有上拉电阻的存在，但是两个电阻是并联关系，不管按键是否按下，单片机的I/O口上输入到单片机内部的状态都是低电平，我们就无法正常读取到按键的状态。(www.chuimin.cn)

这个和水流其实很类似的，内部和外部，只要有一边是低电位，那么电流就会顺流而下，由于只有上拉电阻，下边没有电阻分压，直接接到GND上，不管另外一边是高还是低，电平肯定就是低电平。

从上面的分析可以得出一个结论，这种具有上拉的准双向I/O口，如果要正常读取外部信号的状态，必须首先得保证自己内部输出的是1，如果内部输出0，则无论外部信号是1还是0，这个引脚读进来的都是0。

4.电路设计

根据任务分析和结合前面已经学过的知识，设计如下电路图，如图6-3所示。显示系统用4位LED显示器，参见任务5.2的电路图5-18。

pagenumber_ebook=206,pagenumber_book=196

图6-3 独立按键解码电路图

这个电路图是在任务5.2的基础上增加键盘部分设计的。

5.源程序设计

pagenumber_ebook=206,pagenumber_book=196

pagenumber_ebook=207,pagenumber_book=197

显示函数和延时函数参见任务5.2的程序清单。

6.Proteus仿真

在Proteus仿真环境下，当按下K1或K3时，显示数减少，当按下K2或K4时，显示数增大，显示初值为100，达到设计效果。当两次按下K1时效果如图6-4所示。

pagenumber_ebook=208,pagenumber_book=198

图6-4 任务6.1仿真效果图

用按键控制数码管显示

相关推荐