自学AVR单片机十四（独立按键检测的程序实现）

下面是独立按键检测试验的完整程序代码。         程序主要实现的功能是：判断4个独立按键是否被按下，当有按键被按下后，判断是那个按键被按下，然后通过数码管显示被按下按键的编号。
        本程序中为了简单起见，没有进行按键释放的判断。
        程序中对于按键的处理使用了两个函数Key_Check()；Key_Number()。其中Key_Check()函数主要用来检测是否有按键按下，其中包含了软件延时消除按键抖动的处理；Key_Number()函数同来判断哪个按键按下，如果想要增加按键释放的判断，可以在这个函数里面增加判断按键是否被释放的语句。
        void HC595_Send_Data(unsigned char byte);这个函数用来在数码管上显示被按下按键的编号。

1. #include <AVR/io.h> //io端口寄存器配置文件，必须包含
   
2. #include <util/delay.h> //GCC中的延时函数头文件
   
3. unsigned char Led_Disbuf[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; //共阳极
   
4. unsigned char KeyNumber;
   
5. //函数声明
   
6. void HC595_Send_Data(unsigned char byte);
   
7. void Delayus(unsigned int lus); //us延时函数
   
8. void Delayms(unsigned int lms); //ms延时函数
   
9. unsigned char Key_Check(void); // 检测是否有按键按下
   
10. unsigned char Key_Number(void); //检测是哪个按键按下
    
11. int main(void) //GCC中main文件必须为返回整形值的函数，没有参数
    
12. {
    
13. PORTB = 0Xff; //PORTB输出低电平，使LED熄灭
    
14. DDRB = 0XFF; //配置端口PB全部为输出口
    
15. 
    
16. PORTG = 0x00;
    
17. DDRG |= (1 << PG0) | (1 << PG1) | (1 << PG2) | (1 << PG4);
    
18. 
    
19. PORTD = 0X00; //
    
20. DDRD = 0Xf0; //四个按键分别接PD0、PD1、PD2、PD3设置为输入口
    
21. 
    
22. KeyNumber = 0;
    
23. 
    
24. while(1)
    
25. {
    
26. if(Key_Check())
    
27. {
    
28. PORTB = Led_Disbuf[Key_Number()];
    
29. HC595_Send_Data(0x01); //选通位选端口
    
30. Delayms(20); //延时
    
31. //HC595_Send_Data(0x00); //位选通关闭
    
32. }
    
33. }
    
34. }
    
35. //us级别的延时函数
    
36. void Delayus(unsigned int lus)
    
37. {
    
38. while(lus--)
    
39. {
    
40. _delay_loop_2(4); //_delay_loop_2(1)是延时4个时钟周期，参数为4则延时16
    
41. //个时钟周期，本实验用16M晶体，则16个时钟周期为16/16=1us
    
42. }
    
43. }
    
44. //ms级别的延时函数
    
45. void Delayms(unsigned int lms)
    
46. {
    
47. while(lms--)
    
48. {
    
49. Delayus(1000); //延时1ms
    
50. }
    
51. }
    
52. // 检测是否有按键按下
    
53. unsigned char Key_Check(void)
    
54. {
    
55. if(!(PIND == 0x0f))
    
56. {
    
57. Delayms(20);
    
58. if(!(PIND == 0x0f))
    
59. {
    
60. return 1;
    
61. }
    
62. else
    
63. return 0;
    
64. }
    
65. else
    
66. return 0;
    
67. }
    
68. //检测是哪个按键按下
    
69. unsigned char Key_Number(void)
    
70. {
    
71. unsigned char i;
    
72. 
    
73. if(Key_Check())
    
74. {
    
75. i = PIND & 0x0f;
    
76. switch(i)
    
77. {
    
78. case 0x0f:
    
79. {
    
80. KeyNumber = 0;
    
81. break;
    
82. }
    
83. case 0x0e:
    
84. {
    
85. KeyNumber = 1;
    
86. break;
    
87. }
    
88. case 0x0d:
    
89. {
    
90. KeyNumber = 2;
    
91. break;
    
92. }
    
93. case 0x0b:
    
94. {
    
95. KeyNumber = 3;
    
96. break;
    
97. }
    
98. case 0x07:
    
99. {
    
100. KeyNumber = 4;
     
101. break;
     
102. }
     
103. default :
     
104. break;
     
105. }
     
106. }
     
107. //else
     
108. //{
     
109. // KeyNumber = 0;
     
110. //}
     
111. return KeyNumber;
     
112. }
     
113. //发送一个字节
     
114. void HC595_Send_Data(unsigned char byte)
     
115. {
     
116. unsigned char i;
     
117. 
     
118. for(i = 0;i < 8;i++)
     
119. {
     
120. 
     
121. if(byte & 0x80)
     
122. {
     
123. PORTG |= (1 << PG2);
     
124. }
     
125. else
     
126. {
     
127. PORTG &= ~(1 << PG2);
     
128. }
     
129. byte <<=1;
     
130. 
     
131. PORTG |= (1 << PG0); //上升沿数据移位
     
132. //Delayus(10);
     
133. PORTG &= ~(1 << PG0);
     
134. 
     
135. }
     
136. PORTG |= (1 << PG1);
     
137. //Delayus(10);
     
138. PORTG &= ~(1 << PG1);
     
139. }
     

复制代码

学习到现在，我们已经实现了单片机I/O口的输出控制和输入判断。下面我们来总结一下AVR单片机I/O口在进行输入输出操作时的注意事项：

• AVR单片机的通用I/O口是有方向的，通过方向控制寄存器DDRx来控制I/O口是输入还是输出状态；使用AVR的I/O口时要先设置DDRx方向寄存器，然后才能进行I/O口的读写操作；
• AVR单片机的I/O口在复位后的初始状态全部为输入工作方式，内部上拉电阻无效。所以此时I/O口呈现为高阻输入状态（I/O口的三态为：输入状态、输出状态、高阻状态）；
• 复位后要及时对系统中用到的I/O口进行初始化设置，根据系统需要设置用到的I/O口为输入或输出状态，当设定为输入状态时，还要考虑是否使用内部的上拉电阻；在电路设计中，如果能使用内部上拉电阻，可以节省外部的上拉电阻，从而简化电路设计、节省系统成本；
• 对于系统中没有用到的I/O口，从考虑功耗和消除电路干扰的方面考虑，一般设置为输入状态，并使能内部上拉电阻；
• I/O口用于输出时，应设置为DDRx=1（x为相应端口序号），然后用PORTx输出相应值；
• I/O口用于输入时，应设置为DDRx=0（x为相应端口序号），然后用PORTx输出相应值； 用PINx读取外部电平状态 ；注意此时用PORTx设置内部上拉电阻是否有效，PORTx=1表示内部上拉电阻有效，PORTx=0表示内部上拉电阻无效；
• 一旦将I/O口的工作方式由输出状态设置成输入状态后，必须等待一个时钟周期后才能正确的读取到I/O口的PINx的值。