【按键】短按，长按，按键释放，三种模式的按键扫描程序（软件消抖动）

蔚落 2021-10-25 14:10 837阅读 0赞

本文链接： [https://blog.csdn.net/z21109/article/details/45972213][https_blog.csdn.net_z21109_article_details_45972213]

先来说一下这三种模式的意思：

**1. 短按模式：**单击按键时，返回一次有效按键值；长按时也只返回一次有效按键值。这样可以有效地排除因不小心长按带来的返回多次有效按键，进而执行多次按键处理程序。

**2. 长按模式：** 单击按键时，返回一次有效按键；长按时，返回多次有效按键值。这样可以很快的调节某个较大的参数，比如时间的时分秒参数。

**3. 按键释放模式**：这个模式与短按模式是相对的。短按模式只要按键按下去，立即返回有效键值，进而试行按键处理程序；二按键释放模式，却是要等到按下键，释放之后，才会返回有效键值，进而执行按键处理程序。

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接下来说一下扫描程序：  
1）采用的是轮询的方式（非中断）  
2）消抖动的方式：多次扫描，来确定按键值。下面的程序的是设定了5次。主要是根据扫描周期来确定，次数的多少。  
注：  
扫描周期：从进入按键扫描程序开始，直到到下一次进入按键扫描程序时 结束，之间所用的时间。

下面是整个按键扫描程序的源码，可以读一读，语句都很简单，而且每一句都有注释，一步一步看下去，应该能明白。  
如果不明白，可以留言谈论。  
以下是 KeyScan.c 文件的内容，

//======================================================
    //KeyScan.c
    //======================================================
    //注意：该宏定义，定义在keyscan.h文件中
    //#define KEYDEBOUNCE 0x05 //消抖动，按键扫描次数。如果连续5次都是扫描的都是相同键值，则认为是有效键值，否则是误触发
    
    unsigned int g_uiCurrKey;            //当前按键值
    unsigned int g_uiLastKey;            //上次按键值
    unsigned int g_uiKeyScanCount;       //按键扫描计数，作用：消抖动
    
    unsigned int g_uiPreKeyValue;        // 上一次的有效按键值
    unsigned int g_uiKeyDown;            //键被按下，返回的键值。 作用：单次按键，单次返回有效键值；按住不放，也只返回被按下的一个键值
    unsigned int g_uiKeyRelease;         //键被释放后，返回的键值。 作用：只有按下的按键被释放后，才返回按下的键值
    unsigned int g_uiKeyContinue;        //键连续按键，重复返回的键值。 作用：只要按住不放，就会重复地返回相同键值
    
    //P0口的低八位作为按键
    //没有按键时，返回的是0xff，
    void Int_Key_Scan(void)
    {
        static unsigned short LastReadKey;        //上次从IO口读取的键值 ,注意是静态变量
        unsigned short CurrReadKey;               //当前从IO口读取的键值
    
        CurrReadKey = P0 & 0x00ff;                //获取当前的键值
    
        if(CurrReadKey == LastReadKey)            //如果当前读取的键值与上次从IO口读取的键值相同
        {
            if(g_uiKeyScanCount >= KEYDEBOUNCE)   //首先判断是否大于等于debounce的设定值(即是，是否大于等于设定的采样次数)
            {
                //按住不放,多次响应
                g_uiCurrKey = CurrReadKey;                //如果是,将当前的读取值判定为有效按键值(如果是，在采样周期中，都是这个值，则判定为有效按键值)
                g_uiKeyContinue = g_uiCurrKey ;           //长按，多次响应 按键值
    
                //按住不放只响应一次
                if(g_uiPreKeyValue == g_uiCurrKey)
                {
                    g_uiKeyDown = 0xff;                    //没有键值
                }
                else
                {
                    g_uiKeyDown = g_uiCurrKey;             //如果不同，按键有效,(就是第一次有效值时)
                }
    
                //按键释放时，按键值才有效 
                if(g_uiCurrKey == 0xff)                  //当有效按键值从非0到0的状态时(即是，从有按键到无按键，表示已经释放了)，表示之前按键已经释放了
                {
                    g_uiKeyRelease = g_uiPreKeyValue;
                }
    
                g_uiLastKey = g_uiCurrKey;               //记录上次有效按键值
            }
            else                                       //如果否，则debounce加一(如果否，则继续采样键值)
            {
                g_uiKeyScanCount++;
            }
        }
        else                                          //如果当前读取的键值与上次从IO口读取的键值不同，说明按键已经变化
        {
            g_uiKeyDown = 0xff;                       //放开按键后第一次进入扫描程序，清零g_uiKeyDown.作用：消除一个BUG（你猜BUG是什么？）
            g_uiKeyScanCount = 0;                     //清零之前的按键的debounce计数
            LastReadKey = CurrReadKey;                //将当前读取的键值记录为上次读取的按键值
        }   
    }
    
    
     以下是KeyScan.h文件内容
    
     //======================================================
    //KeyScan.h
    //======================================================
    
    //宏定义
    #define KEYDEBOUNCE 0x05 //消抖动，按键扫描次数。如果连续5次都是扫描的都是相同键值，则认为是有效键值，否则是误触发
    
    //声明变量
    extern unsigned int g_uiCurrKey;            //当前按键值
    extern unsigned int g_uiLastKey;            //上次按键值
    extern unsigned int g_uiKeyScanCount;       //按键扫描计数，作用：消抖动
    
    extern unsigned int g_uiPreKeyValue;                //上一次的有效按键值
    extern unsigned int g_uiKeyDown;            //键被按下，返回的键值。 作用：单次按键，单次返回有效键值；按住不放，也只返回被按下的一个键值
    extern unsigned int g_uiKeyRelease;         //键被释放后，返回的键值。 作用：只有按下的按键被释放后，才返回按下的键值
    extern unsigned int g_uiKeyContinue;        //键连续按键，重复返回的键值。 作用：只要按住不放，就会重复地返回相同键值
    
    
    
      
       
    
     使用注意： 
    
    1.作为按键使用的相应IO口，必须设置为输入模式（如果是51单片机的话，无需关心） 
    
    2.按键的硬件连接必须是一端接GND,一端接IO口。
    
     下面介绍一下程序的使用方法： 
    
    这里以51单片机的 按键点亮和熄灭LED灯作为例子。 
    
    硬件： 
    
    1）按键使用单片机的P0端口 
    
    2）LED灯使用P1.0的IO口，低电平点亮
    
     返回的按键值： 
    
    没有键按下，    返回键值是0xFF 
    
    如果P0.0按下，返回键值是0xFE 
    
    如果P0.1按下，返回键值是0xFD 
    
    如果P0.2按下，返回键值是0xFB 
    
    如果P0.3按下，返回键值是0xF7 
    
    … 
    
    如果P0.7按下，返回键值是0x7F
    
     下面是例子的参考源码：
    
     //======================================================
    //main.c
    //======================================================
    #include "reg51.h"
    #include "KeyScan.h"
    
    sbit LED = P1.0;       //定义LEDIO口
    char time_10ms_ok;     // 10ms 定时标志
    
    void init_timer0(void)
    {
        //定时器的初始化                          
        TMOD = 0x01;               //选择定时器的工作模式：定时器0，方式1
        TH0 = (65535 - 10000)/256; //定时器的初值
        TL0 = (65535 - 10000)%256;
        EA = 1;                    //开打总中断使能
        ET0 = 1;                   //打开定时器0 的使能
        TR0 = 1;                   //打开定时器0 ，开始工作
    }
    
    void main(void)
    {
        P0 = 0xff;
        LED = 0;           //点亮LED
    
        init_timer0();     //初始化定时器 定时10ms
    
        while(1)
        {
            if（time_10ms_ok）        //这里表示10ms扫描一次
            {
                time_10ms_ok = 0；   //清除10ms定时标志
                Int_Key_Scan();      //按键扫描程序
            }
    
            //第一种：KeyDown的使用
            //单按时和长按时，都只返回一次有效键值（无需等到按键释放，就可以返回有效键值）
            switch(g_uiKeyDown)
            {
                case 0xFE:
                            //P0.0按键程序
                            LED = !LED; 
                            break;
    
                case 0xFD:
                            //P0.1按键程序 
                            //...
                            break;
    
                case 0xFB:
                            //P0.2按键程序 
                            //...
                            break;
    
                case 0xF7:
                            break;
    
                case 0xEF:
                            break;
    
                case 0xDF:
                            break;
    
                case 0xBF:
                            break;
    
                case 0x7F:
                            break;      
    
                case 0xFF:
                            //没有按键程序
                            //...
                            break;
            }
    
            //第二种：KeyRelease的使用
            //只有当按键释放之后，才返回一次有效键值，即是按键释放后，才执行相应的函数
            switch(g_uiKeyRelease)
            {
                case 0xFE:
                             //P0.0按键程序
                             LED = !LED; 
                             break;
    
                case 0xFD:
                            //P0.1按键程序 
                            //...
                            break;
    
                case 0xFB:
                            //P0.2按键程序 
                            //...
                            break;
    
                case 0xF7:
                            break;
    
                case 0xEF:
                            break;
    
                case 0xDF:
                            break;
    
                case 0xBF:
                            break;
    
                case 0xEF:
                            break;      
    
                case 0xFF:
                            //没有按键程序
                            //...
                            break;  
            }
    
            //第三种：KeyContinue的使用
            //1）单次按键（非长按），返回一次有效值。
            //2）长按，返回多次相同有效值
            switch(g_uiKeyContinue)
            {
                case 0xFE:
                             //P0.0按键程序
                             LED = !LED; 
                             break;
    
                case 0xFD:
                            //P0.1按键程序 
                            //...
                            break;
    
                case 0xFB:
                            //P0.2按键程序 
                            //...
                            break;
    
                case 0xF7:
                            break;
    
                case 0xEF:
                            break;
    
                case 0xDF:
                            break;
    
                case 0xBF:
                            break;
    
                case 0xEF:
                            break;      
    
                case 0xFF:
                            //没有按键程序
                            //...
                            break;  
            }
        }
    
    }
    
    
    void timer0(void) interrupt 1   //用的是定时器0， 这个“interrupt 1”中的“1”代表1号中断即是定时器0中断。如果是“0”就是外部中断0；“2“=外部中断1；”3“定时器1中断；”4“=串行口中断
    {
        TH0 = (65535 - 10000)/256;
        TL0 = (65535 - 10000)%256; //定时器0的方式1，得在中断程序中重复初值。
        time_10ms_ok = 1;  //定时10MS 的标志
    
    
    
     log: 
    
    感谢网友“Shiow1984”的提醒，有漏掉和不足的地方，我已经修改。 
    
    之前写的文章意在按键程序的思路，就没有将定时扫描程序添加进去，怕影响按键程序的理解，若要稳定地运用于程序中，就要使用定时扫描了，这样按键扫描的时间就可以确定，调节好扫描次数后，几乎就没有什么误触了。
    
     我也在上面的程序中添加了定时扫面程序。
    
    
       
        
    
     扩展篇： 
    
    该方法的矩阵键盘程序

[Link 1]: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
[https_blog.csdn.net_z21109_article_details_45972213]: https://blog.csdn.net/z21109/article/details/45972213