单片机按键设计单片机按键设计方案|产品概述|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

单片机按键设计方案

第一种是最简单和最基础的，对于单片机初学者很容易理解和使用，但是缺点是，需要在主循环中不断检测按键是否按下，并且需要做消抖处理。若主循环中某个函数任务占用时间较长，则按键会有不同程度的“失灵”。

第二种，优点是能够在有限的GPIO情况下，扩展尽可能多的按键。但缺点同上，需要不停检测按键是否按下。

第三种方式是效率最高，不需要循环检测按键是否按下，但是缺点是，需要单片机有足够的外部中断接口以供使用。

第四种的优点是，只需要单片机的一个ADC接口，一根线，就能对多个按键进行识别，缺点是按键一旦内部接触不良，则可能按键串位，且按键产生的抖动，会造成一定的识别错误。

在以上的三种常见按键设计的基础上，现在分享我学习和工作中总结的按键方案。

改进一：在原方案一的基础上，加上与门电路，使得任何一个按键按下，都能产生中断，然后在中断里面识别是哪个按键被按下。因此不需要循环扫描，大大提高了效率。方案如图1.5所示。只需要每个按键对应地增加一个二极管，利用二极管的线与特性，可以实现按下任何按键，都能产生中断信号，但是按键之间互不影响。二极管选用普通整流二极管即可，本人亲测可行。

改进二：在原有的ADC按键的基础上，也可用增加二极管的方式，实现按键中断，并在中断服务程序里进行AD转换，从而识别按键。电路如图1.6所示。

改进三：因为按键不可避免的有抖动，因此按键消抖可以通过硬件消痘和软件消抖。现在分享一个十分简单且有效的硬件消痘方法：给按键并联一个104左右的电容。软件上基本不用处理即可避免抖动。

改进四：在按键扫描检测的方案下，如果主循环中有某个函数占用时间较长，则按键会发生或长或短的“失灵”，现分享我的一个解决方案。将按键扫描放到定时器中断里面，这样就可周期性地检测按键按下情况，不受主循环的影响。

并且，能解析出按键的不同状态，即按下、按住、弹起、为按下这四种状态，用以实现更丰富的功能。

但需注意两点：一是定时器的定时时间，不可过长也不可过短，过长容易检测不到按下，过短会占用大量时间资源。二是中断服务程序需简单明了，只做检测用，通过全局变量传递，在主循环内完成按键响应，中断服务函数内尽量不要占用太多时间。

单片机按键电路设计

在学习单片机的时候想必大家都接触过按键，按键是一个人机交互的接口设备，在刚开始接触的时候最简单也是最直接的办法就是将按键直接接到一个I/O口上，然后检测I/O上的电平变化，假设按键另一端接在GND上，则一旦检测到低电平就认为是按键触发了（此处假设已经进行了去抖，软件去抖也好，硬件去抖也好），乍一看，no problem！而且还是very good！其实这对于初学者而言确实是入门的不二选择，但对大佬而言就是错误的设计思想。问题出在去检测I/O口这个过程，CPU必须每隔一段时间检测，一般用定时器去实现，间隔时间太长了达不到实时的性能，时间太短了有浪费CPU资源，因为在很多场合按键处于触发的时间段时相当少的，比如学校的自动圈存机，一般情况下时没人用的，那就意味着CPU每间隔时间去查看I/O是非常不合理的，只有当按键按下采取查看，这才是最合理的方式。这样就必须引入外部中断的设计方案，一个按键的设计原理图如下：