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  • 本文为单片机独立按键与矩阵按键原理图,希望对你的学习有所帮助。
  • 本文主要讲了基于89C52单片机的独立按键原理图,下面一起来学习一下
  • 单片机按键触发设计原理图解析
  • 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 简单也是 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...
  • 本文介绍的就是单片机按键复位电路原理和电路解析。 复位电路 在单片机系统中,系统上电启动的时候复位一次,当按键按下的时候系统再次复位,如果释放后再按下,系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在...
  • 本文主要讲了单片机按键复位电路原理,希望对你的学习有所帮助。
  • 前言上一节,我们完成了51单片机控制LED灯,并实现流水灯效果,本节我们学习操作独立按键,并通过两个按键,分别打开和关闭所有LED灯,按键作为输入设备,在系统开发过程中十分常见,一般来说,按键可以设置系统参数...

    52013ba29a18bbd006153b8567aa280d.png

    前言

    上一节,我们完成了51单片机控制LED灯,并实现流水灯效果,本节我们学习操作独立按键,并通过两个按键,分别打开和关闭所有LED灯,按键作为输入设备,在系统开发过程中十分常见,一般来说,按键可以设置系统参数、控制系统运行状态。

    一、基础知识

    1.按键简介

    通常的按键所用开关为机械弹性开关,当机械触点断开、闭合时,电压信号会发生变化,常见的按键开关如下图所示,其中A端引脚在同侧,默认断开,B端引脚在不在同侧,默认导通,当按键按下时,A端导通,B端断开。

    a61e0567cb3464f879f31810f9a758ec.png

    此类开关,按下时候通常不会立刻导通,开和关的瞬间伴有一连串抖动,一般为5ms到10ms,具体抖动时间由按键机械特性决定,抖动过程如下图所示:

    6d6982f07b93ce7b8d9bbd687b664826.png

    为了解决这个问题,通常可以采用硬件消抖和软件消抖两种方式,硬件消抖原理是利用电容平波,再经过施密特反相器整形之后就得到了没有毛刺的脉冲波,大多数实际项目中为了节约成本,通常采用软件滤波方式,软件滤波一般采用延时方式处理,当首次检测到按键按下时,软件延时10ms左右时间,然后再次查看按键状态,如果还是按下则认为有按键按下。

    2.按键检测原理

    简单的独立按键连接电路原理图如下所示

    a9b9229bab3e11be781adbce5eff5738.png

    独立按键电路中,按键一边接GND,另一边接到单片机IO口上,当按键按下时候,按键两边1和2导通,单片机P2.5引脚直接连接GND,电平为低电平,所以只需要让单片机不断的检测P2.5引脚的I/O口是否为低电平,一旦程序检测到I/O口引脚变为低电平说明按键按下了。

    3.开发板按键硬件电路

    实验使用开发板独立按键部分原理图如下,K1、K2、K3、K4四个按键一端引脚均接地,另一端接到单片机不同I/O口,可以根据不同I/O口的电平检测按键是否按下。

    da0ed42058f04be5570cfef94f168886.png

    二、实例

    1.创建工程

    将上一节工程复制出来,并修改名字为02-key

    8dbc8ba4c49cbc280e4afa43749c93c1.png

    2.程序修改

    #include <reg52.h> 
    sbit key1 = P2^4;
    sbit key2 = P2^5;
    
    unsigned char val = 0;
    
    void delay_ms(int ms)
    {
            int i = 0, j = 0;
            for (i = ms; i > 0; i--)
            {
                    for (j = 110; j > 0; j--);
            }
    }
    
    int main(void)
    {
            while(1)
            {
                    if (0 == key1 || 0 == key2)
                    {
                            delay_ms(10);
                            if (0 == key1)
                            {
                                    P1 = 0x00;
                            }
    
                            if (0 == key2)
                            {
                                     P1 = 0xFF;
                            }
                    }
                    delay_ms(5);
            }
    }

    程序中检测KEY1和KEY2的状态,当按下KEY1时候,点亮LED3-LED10 8个LED灯,KEY2按键按下时候,熄灭LED3-LED10。

    三、运行

    编译代码后,按照第一节内容,将生成的project.hex文件下载到板子中,按下KEY1时候,效果如下图所示:

    4461ae35f4c323f8145a4d47b7fb66a9.png

    点击KEY2时候,灯熄灭,由于比较简单,就不放图了。

    一叶孤沙出品:一沙一世界,一叶一菩提

    硬件获取:某宝搜小驿物联,链接如下

    51单片机物联网开发板 STC89C52RC实验板支持连云​item.taobao.com
    90e55f6e7b37ab4c74a5b95bfc7086a7.png
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  • 51单片机最小系统原理图、PCB及组成原理详解

    万次阅读 多人点赞 2018-04-07 09:40:54
    单片机:单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/...先上原理图和PCB,原理介绍...

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    单片机:单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。

     先上原理图和PCB,原理介绍在后面:

    原理图:(如有错误欢迎留言,

    PCB:

    3D效果图:

    最小系统组成:

    51单片机最小系统:单片机、复位电路、晶振(时钟)电路、电源

    最小系统用到的引脚

    1、主电源引脚(2根)
    VCC:电源输入,接+5V电源
    GND:接地线

    2、外接晶振引脚(2根)
    XTAL1:片内振荡电路的输入端
    XTAL2:片内振荡电路的输出端

    3、控制引脚(4根)
    RST/VPP:复位引脚,引脚上出现2个机器周期(如果用11.0592Mhz的晶振,一个机器周期为1us,一个机器周期等于12个时钟周期)的高电平将使单片机复位,

    电源:

        电脑端输出232电平,单片机是TTL电平,需要USB转换模块对其转换

    复位电路:分为高电平和低电平复位。上电复位、按键复位、看门狗复位。

    单片机的复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用过程中死机,按下重启按钮电脑内部的程序开始从头执行。单片机也一样,当单片机系统在运行中,受到环境干扰出现程序跑飞的时候,按下复位按钮,内部程序从头开始执行。

     (包括上电复位和按键复位)

    当这个电路处于稳态时,电容起到隔离直流的作用,隔离了+5V,而左侧的复位按键是弹起状态,下边部分电路就没有电压差的产生,所以按键和电容C11 以下部分的电位都是和GND 相等的,也就是 0V。我们这个单片机是高电平复位,低电平正常工作,所以正常工作的电压是 0V,没有问题。

    我们再来分析从没有电到上电的瞬间,电容 C11 上方电压是 5V,下方是 0V,根据我们初中所学的知识,电容 C11 要进行充电,正离子从上往下充电,负电子从 GND 往上充电,这个时候电容对电路来说相当于一根导线,全部电压都加在了 R31 这个电阻上,那么 RST端口位置的电压就是 5V,随着电容充电越来越多,即将充满的时候,电流会越来越小,那RST 端口上的电压值等于电流乘以 R31 的阻值,也就会越来越小,一直到电容完全充满后,线路上不再有电流,这个时候RST 和 GND 的电位就相等了也就是 0V 了。

    从这个过程上来看,我们加上这个电路,单片机系统上电后,RST 引脚会先保持一小段时间的高电平而后变成低电平,这个过程就是上电复位的过程。那这个“一小段时间”到底是多少才合适呢?每种单片机不完全一样,51 单片机手册里写的是持续时间不少于 2 个机器周期的时间。复位电压值,每种单片机不完全一样,我们按照通常值 0.7VCC 作为复位电压值,复位时间的计算过程比较复杂,我这里只给大家一个结论,时间t=1.2RC,我们用的 R是 4700 欧,C 是 0.0000001 法,那么计算出 t 就是 0.000564 秒,即564us,远远大于 2 个机器周期(2us),在电路设计的时候一般留够余量就行。

    按键复位(即手动复位)有 2 个过程,按下按键之前,RST 的电压是 0V,当按下按键后电路导通,同时电容也会在瞬间进行放电,RST 电压值变化为 4700VCC/(4700+18),会处于高电平复位状态。当松开按键后就和上电复位类似了,先是电容充电,后电流逐渐减小直到 RST 电压变 0V 的过程。我们按下按键的时间通常都会有几百毫秒,这个时间足够复位了。

    按下按键的瞬间,电容两端的 5V 电压(注意不是电源的 5V 和 GND 之间)会被直接接通,此刻会有一个瞬间的大电流冲击,会在局部范围内产生电磁干扰,为了抑制这个大电流所引起的干扰,我们这里在电容放电回路中串入一个 18 欧的电阻来限流。

    晶振(时钟电路):

    晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型,无源晶振一般称之为 crystal(晶体),而有源晶振则叫做 oscillator(振荡器)。

    有源晶振是一个完整的谐振振荡器,它是利用石英晶体的压电效应来起振,所以有源晶振需要供电,当我们把有源晶振电路做好后,不需要外接其它器件,只要给它供电,它就可以主动产生振荡频率,并且可以提供高精度的频率基准,信号质量也比无源信号要好

    无源晶振自身无法振荡起来,它需要芯片内部的振荡电路一起工作才能振荡它允许不同的电压,但是信号质量和精度较有源晶振差一些。相对价格来说,无源晶振要比有源晶振价格便宜很多。无源晶振两侧通常都会有个电容,一般其容值都选在10pF~40pF 之间,我们用 20pF 就是比较好的选择,这是一个长久以来的经验值,具有极其普遍的适用性。

    有源晶振通常有 4 个引脚,VCC,GND,晶振输出引脚和一个没有用到的悬空引脚(有些晶振也把该引脚作为使能引脚)。无源晶振有 2 个或 3 个引脚,如果是 3 个引脚的话,中间引脚接是晶振的外壳,使用时要接到 GND,两侧的引脚就是晶体的 2 个引出脚了,这两个引脚作用是等同的,就像是电阻的 2 个引脚一样,没有正负之分。对于无源晶振,用我们的单片机上的两个晶振引脚接上去即可,而有源晶振,只接到单片机的晶振的输入引脚上,输出引脚上不需要接,如图所示。

     

     总结:

    1.   51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间,一般采用10~30uF,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。

     2.    51单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振,51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度,频率越大处理速度越快。

     3.    51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用10~40pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好

     4.    P0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k。

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  • 单片机按键检测原理

    2021-06-14 20:47:41
    按键原理就是,按键一端接GND,另外一端接IO口,IO默认配置为高电平(弱上拉)。不按按键的时候,两端是断开的,彼此是互不影响的。当我们的按键按下的时候,两端的线路就导通了,在同一条线路中,不可能是GND,又...

    我们的单片机只能感知电平的变化。比如某个IO口从高电平跳变位为低电平,或者从低电平跳变为高电平。
    按键的原理就是,按键一端接GND,另外一端接IO口,IO默认配置为高电平(弱上拉)。不按按键的时候,两端是断开的,彼此是互不影响的。当我们的按键按下的时候,两端的线路就导通了,在同一条线路中,不可能是GND,又是VCC,这个时候物竞天择,弱的一段就会被“拉过去”。
    举例:如果一端是弱上拉,一端是GND,那么按键按下,因为按键按下,高电平那一段比较弱,就会被拉过来。这个时候弱的那一段就会从高电平被拉为低电平。如果反过来,GUN比较弱,VCC比较强,那么就会使GUN被拉高,电路呈现高电平。
    之所以常用弱上拉,然后高电平被拉低,是因为人们在使用时发现高电平被拉低比较容易。当电平从弱上拉被拉低后,单片机就可以检测IO口的电平发生了变化,读取这个IO的值从高电平变为低电平,那么就证明我们的按键被按下了。这个就是为什么我们写程序的时候要写某个按键KEY==0的原因。

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  • 51单片机最小系统16个按键数码管显示的原理图和PCB
  • 单片机扫描键盘按键板 Protel99se设计硬件原理图PCB文件,包括完整的原理图PCB文件,板子大小为175x80mm,2层板。可用Protel或 Altium Designer(AD)软件打开或修改,已经制板验证使用,可作为你产品设计的参考。
  • 220V转5V供电带按键功能的AT89S51单片机最小系统原理图和PCB文件
  • 电子制作的好课题单片机最小系统_按键控制数码管显示,这个项目,主要学习单片机的键盘工作原理与显示方面的知识。
  • 当我们了解了什么是单片机,以及单片机有什么...0. 51单片机最小系统先来一个初步认识,它长什么样:51单片机最小系统原理图51单片机最小系统实物图51单片机的最小系统由单片机IC,电源,外部晶振电路,复位电路共同...

    当我们了解了什么是单片机,以及单片机有什么用之后,是否要考虑我们怎么去学习单片机呢?学习单片机其实很简单,需要的起步知识并不需要多少,接下来跟随我的步伐,一步一步的去了解单片机。本文将讲解单片机最小系统和仿真软件以及编程软件的选择。


    0. 51单片机最小系统

    先来一个初步认识,它长什么样:

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    51单片机最小系统原理图

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    51单片机最小系统实物图

    51单片机的最小系统由单片机IC,电源,外部晶振电路,复位电路共同组成,缺一不可。

    1. 51单片机的外部引脚介绍

    51单片机的最小系统其实很简单,下面依次介绍其中的引脚作用。

    电源引脚

    VCC(VDD):第40脚,电源端,接+5V电源,用于给整个系统供电。

    VSS(GND):第20脚,接地端,接+5V电源地端。

    外部晶体引脚

    XTAL1(19脚):片内振荡电路反向放大器输入。

    XTAL2(20脚):当采用内部时钟时,可作为片内振荡电路反相放大器输出,当外接石英晶体和微调电容时,产生原始的振荡脉冲信号。

    一般情况下,我们给15单片机接12M的晶振,当然也可以接6MHz,11.0592MHz的晶振,根据实际的运用环境进行选择。

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    51单片机晶振引脚硬件连接图

    控制信号引脚

    RST:第9脚,复位信号输入端,高电平有效。复位端口的硬件解法有两种,一种是上电复位,一种是按键复位,在不同的场景有不同的选择。

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    上电复位硬件接法

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    按键复位硬件接法

    复位操作可以完成单片机的初始化操作,也使死机状态下的单片机重新运行,在很多电子产品的机身上还保留了复位按键,就是为了处理死机状态。

    ALE/PROG:第30脚,地址锁存允许输出端/编程脉冲输入端。一般情况下,该引脚会持续输出振荡器频率的1/6正脉冲信号。当单片机需要访问片外存储器时,它又作为锁存P0口低8位地址的控制信号。

    EA/Vpp:31脚,外部程序存储器地址使能输入/编程电压输入端,当给该引脚接入高电平时,CPU就只访问片内4KB的ROM,当地址超4KB时,自动转向片外ROM中的程序。当接入低电平时,CPU就只访问片外ROM。 第二功能引脚Vpp作用,对8051编程时,编程电压输入端。

    输入/输出引脚 P0、P1、P2、P3

    4个8位的并行输入/输出端口,共三十二个引脚,是51单片机重要的内部资源,作为通用输入/输出端口。

    通用输入/输出端口

    准双向口:初始启动时为高电平。

    P0端口(P0.0-P0.7): 第39-32脚,漏极开路的准双向口,没有内部上拉电阻,为高阻态,不能正常输出高低电平,作为I/O口时需要外接一个上拉电阻,一般为10K。

    5f0cbcb5db8e79834eca5165edffc693.png

    P0口上拉电阻解法

    P1端口(P1.0-P1.7): 第1-8脚:内部带上拉电阻的准双向口。

    P2端口(P2.0-P2.7): 第21-28脚:与P1口类似。

    P3端口(P3.0-P3.7): 第10-17脚:与P1口类似,并且还有第二功能。

    3c2d28b2448a02e71259751e2556015e.png

    P3口第二功能

    2. 仿真软件的使用,硬件实物的选择

    学习单片机不能只是简单的看介绍就行的,要实际动手操作才行,如果有条件,可以选购一款单片机开发板,用来实际动手操作。如果有焊接基础和PCB设计,我们就可以自己设计一款属于自己单片机开发板,这就不仅仅是学单片机了,更是在学习整个硬件知识。当然,作为初学者的我们来说,一款仿真软件是必不可少的,虽然他不能替代实际的实验效果,但仍可以作为一个入门的首选。

    Proteus仿真软件,这款软件我不多做介绍了,它可以绘制原理图,绘制PCB,可以进行单片机数电,模电实验的仿真,可以实现从概念到产品的完整设计,但我并不推荐使用这款软件去做PCB设计,有更加优秀的软件可以使用。在后面我也会去讲解PCB绘制的相关知识,向大家推荐几款优秀的软件。

    792cd7da877b888f7fc236ae40d7ef4b.png

    proteus软件界面图

    这款软件还是比较容易上手的,以后的单片机实验我的都会在Proteus上先做一下仿真,在通过实物向大家展示。

    3. 编程软件的选择

    给单片机编程我们需要使用Keil uVision5来编写,这是一款付费软件,我们肯定是需要尊重知识产权的,我可以给大家提供软件安装包。

    43c75c7d50167af2ceb451af56f18eb0.png

    Keil软件界面图

    在不激活情况下,这款软件可以编译源文件在2KB以下的工程,大家可以先尝试一下,感受一下给单片机编程的过程。

    在下一节我就会带大家正式进入单片机编程的学习,打开电子产品设计的第一步,由0到1的跨越。

    如果需要这两款软件可以关注私信我,我可以提供软件和安装指导。

    展开全文
  • 单片机按键去抖原理

    千次阅读 2016-10-09 21:08:34
    由上可以看出理想波形与实际波形之间是有区别的,实际波形在按下和释放的瞬间都有抖动的现象,抖动时间的长短和按键的机械特性有关,一般为5~10ms。通常我们手动按键然后释放,这个动作中稳定闭合的时间超过了20ms...
  • 自己画的一个简单的单片机开发板,有基本的流水灯、4*4矩阵按键、1602液晶显示屏、串口、单片机的基本电路等,可以自己进行外部扩展,用Protel DXP2004做的电路。 
  • 本文为单片机按键实现开关机设计电路,下面一起来学习一下
  • 34种不同类别单片机程序与单片机电路原理 闪烁灯 模拟开关灯 多路开关状态指示 动态数码显示技术 00-59秒计时器(利用软件延时) 数字电压表 带有存储器功能的数字温度计-DS1624技术应用 一键多功能按键识别技术 4...
  • 单片机最小系统PCB原理图 包括按键设计 外部显示控制PIC33FJ256GP710 以及主芯片 FM31256
  • 单片机按键介绍

    2021-01-19 18:21:11
     图 8-6 独立式按键原理图  4 条输入线接到单片机的 IO 口上,当按键 K1 按下时,+5V 通过电阻 R1 然后再通过按键 K1 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...
  • 51单片机最小系统具有体积小、质量轻、功能强、功耗低、性价比高等特点。由芯片、系统时钟、I/O端口设备及复位电路等构成。电子学习资料大礼包​mp.weixin.qq.com51单片机是STC公司开发制造的一种8位微控制芯片,...
  • 4*4按键原理图以及pcb图 本人自己制作,倾情奉献
  • 单片机实现电子日历,含按键调节,有原理图、C 源程序
  • 使用proteus仿真开发51单片机的矩阵按键实验,包括原理图、汇编程序及生成的hex文件
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  • 单片机实例之按键原理 任务一 独立式按键控制的数码管显示 本任务是利用独立按键实现对数码进行控制记录按键的次数每当按下一次键时计数器加1将计数器的值送数码管显示当计数器加到10时则归零重新计数 设P0口连接...

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单片机按键原理图