[问答]

如何去实现一种基于STC8A8K64S4A12开发板的GPIO按键设计

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何去实现一种基于STC8A8K64S4A12开发板的GPIO按键设计？如何对基于STC8A8K64S4A12开发板的GPIO按键进行实验检测？ 0
2021-8-19 07:24:39　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × liutiefu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kasdlak 该类别下有 11 个回答。邀请回答 yuxiangxyz 该类别下有 11 个回答。邀请回答 szj0213 该类别下有 10 个回答。邀请回答 dfgsdf 该类别下有 10 个回答。邀请回答 uuwyfsdfsf 该类别下有 10 个回答。邀请回答 fansz 该类别下有 10 个回答。邀请回答 gXDhn 该类别下有 9 个回答。邀请回答剪刀脚该类别下有 9 个回答。邀请回答胡扯123 该类别下有 9 个回答。邀请回答乔伊斯e 该类别下有 9 个回答。邀请回答山中老虎该类别下有 9 个回答。邀请回答哥儿该类别下有 9 个回答。邀请回答悬崖勒马2 该类别下有 9 个回答。邀请回答邓长生该类别下有 8 个回答。邀请回答程序诗人该类别下有 8 个回答。邀请回答 lining870815844 该类别下有 8 个回答。邀请回答 pingnai 该类别下有 8 个回答。邀请回答 fhdgxfvx 该类别下有 8 个回答。邀请回答楼斌该类别下有 8 个回答。邀请回答举报任凭风吹相关推荐 • STC8A8K64S4A12单片机怎么能掉电后保存数据？ 484 • STC8A8K64S4A12串口通信 10691 • STC8A8K64S4A12静态数码管驱动的方法是什么 1069 • 如何对基于STC8A8K64S4A12单片机的ADC进行检测 1975 • 关于STC8A8K64S4A12开发板外部中断问题 6549 • STC8A8K64S4A12单片机VCC和GND内部短路了怎么解决？ 5958 • 使用STC8a8K64s12A单片机编程一个_nop_()函数需要多长时间？ 448 • stc8a8k64s4单片机是如何控制步进电机实现顺时针逆时针转动的？ 993 • 如何利用STC8A8K单片机去制作一种红外遥控发射装置呢 1419 • 机智云采用MCU方案采集DS18B20温度，一直无法读取数据怎么解决？ 299 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 前言做完了GPIO点灯实验，成就感满满，不知道小白的我是不是入门了，哈哈！开始做下一个GPIO按键检测的实验。一、硬件电路设计 1.开发板用户按键硬件电路轻触按键又称轻触开关（下文简称按键），是电路中常用的一种开关元器件，也是一种常用的人机接口。广泛用于家电、数码产品、便携仪产品、电脑产品等电子设备中。 STC8A8K64S4A12开发板上设计了4个用户按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4，当使用KEY1和KEY2时，可短接J26端子的P37\|\|KEY1、P36\|\|KEY2。程序中通过读取这些按键对应的GPIO的状态（高电平或低电平）可判断该按键是否按下，这种电路的形式称为高低电平接法，这种检测按键的方法称为按键高低电平检测。图1：开发板按键检测电路及实物图 ☆1个用户按键占用的单片机的引脚如下表：表1：用户按键引脚分配［tr］KEY引脚功能描述说明备注［/tr］ ☆注：独立GPIO表示开发板没有其他的电路使用这个GPIO，非独立GPIO说明开发板有其他电路用到了该GPIO。STC8A8K64S4A12开发板上W5500模块接口用到了P3.6和P3.7口，故在将W5500模块接插到开发板时，不可再将P3.6和P3.7用于按键检测。轻触按键，顾名思义我们只需要施加很小的力量即可改变开关连接的状态。轻触按键在所需外力作用下（按下按键）触点导通，无外力作用时（释放按键）触点断开，如下图所示：图2：轻触按键原理 2.按键检测接法高低电平式接法是最常见的按键检测的接法，顾名思义，该接法就是需要单片机引脚具有高低电平的检测能力，也就是常见的GPIO引脚即可。高低电平式接法又可分为两种：独立式接法和行列式接法。行列式接法是利用单片机的 GPIO口组成行与列，在行与列的每一个交点处连接按键。故也称为矩阵式按键，该接线方法最大的优势是可以使用较少的GPIO口实现较多按键的检测，这个在矩阵按键扫描实验中会详细介绍。独立式接法的含义就是使用单片机的一个GPIO引脚检测一个按键的状态，有多少按键需检测就需要多少个GPIO引脚，对每个按键的检测相互独立。独立式按键接法一般会用低电平有效的方式，即按键按下是GPIO输入为低电平，如下图所示。图3：独立式接法上图中的电阻R的作用是将GPIO输入端口不确定的信号通过该电阻钳位在高电平状态。我们知道数字电路有三种状态：高电平、低电平和高阻状态，有些应用场合并不希望出现高阻状态，这时加上拉电阻即可让GPIO输入端口保持确定的状态。按键释放时，因为上拉电阻R的关系，GPIO输入检测是高电平，按键闭合时，GPIO短接到GND，输入检测是低电平。这样，单片机根据GPIO的输入状态即可确定按键是否按下。 ■ 按键检测知识扩展：ADC通过电阻分压检测多个按键按键检测除了高低电平检测的方法之外，还有一种方法是使用ADC通过电阻分压检测多个按键，这种按键检测的电路形式称为分压式接法。分压式接法，使用的单片机引脚必须具有ADC功能，根据检测口测得的不同的电压值来识别是哪个按键被按下。如下图所示，是分压式接法的原理示意图。这种方法最大的好处是节省IO资源，它只需一个具有ADC功能的IO即可实现多个按键的检测，它适用于IO资源紧张的场合，如一些电磁炉的按键使用的就是这种方法。相对于高低电平检测，这种方法在编程上要复杂一些，需要事先计算好分压的电压值，存储于“表”中，程序运行时，采样到电压值后查表即可获知是哪个按键按下。图4：分压式接法原理 3.按键检测电路考虑因素按键检测电路设计的时候，需要我们考虑两个方面：按键释放时GPIO口状态的确定和按键消抖。 1）按键释放时GPIO口状态的确定按键检测电路中，当按键释放后要能保证GPIO口电平是确定的，即按键释放时GPIO口固定为高电平或低电平。开发板RN1排阻就是满足用户按键释放时，在单片机GPIO口上保持高电平。 2）按键消抖对于按键硬件上的消抖，一般常用的方式是在按键上并接一个容值约0.1uF左右电容，利用电容两端的电压不能突变的特性，消除抖动时产生的毛刺电压。虽然电容可以起到消除抖动的作用，但是在考虑按键灵敏度的情况下，电容时无法完全消除抖动的，消除抖动还需要软件的配合。开发板上按键电路没有增加硬件消抖，开发板使用的是软件消抖，这对于一般的按键检测已经完全足够。 3）GPIO口保护开发板按键检测电路中还串有排阻RN12，该排阻阻值100欧姆，串在单片机GPIO口和按键引脚中，起到保护GPIO口的目的。分析：如果GPIO口不小心误配置为输出模式，并且输出高电平，则分析下电路可知，此时如果没有排阻RN12，若按下用户按键，则单片机GPIO口（控制输出高电平）直接和GND相连，会损坏GPIO口。二、软件设计 1.寄存器解析 1.1.端口数据寄存器下图是对端口数据寄存器P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7的描述，端口数据寄存器各位代表对应端口的GPIO口，在完成对配置寄存器设置后，可直接读取端口引脚电平。图5：端口数据寄存器 1.2.端口上拉电阻控制寄存器下图是对端口上拉电阻控制寄存器P0PU、P1PU、P2PU、P3PU、P4PU、P5PU、P6PU、P7PU的描述，这些特殊功能寄存器不支持位寻址。端口上拉电阻控制寄存器各位代表对应端口的GPIO口是否使能其上拉电阻，在完成对该寄存器设置后，相应GPIO端口便在单片机内部有了上拉电阻。该功能使得GPIO口在硬件电路设计时具有了更多的灵活性。但务必知晓端口上拉电阻控制寄存器为扩展SFR，逻辑地址位于XDATA区域，访问前需先将P_SW2寄存器的最高位（EAXFR）置1。图6：端口数据寄存器 ☆注：如果GPIO外部加了上拉电阻，而软件又使能内部上拉电阻有效，那实际上拉电阻阻值是单片机GPIO口片内和片外上拉电阻并连后的值。 2.GPIO输入按键检测实验（单个c文件） ☆注：本节的实验源码是在“实验2-1-3：流水灯（单个c文件）”的基础上修改。本节对应的实验源码是：“实验2-2-1： GPIO输入按键检测（单个c文件）”。 2.1.头文件引用和路径设置 ■ 需要宏定义部分及引用的头文件因为在“main.c”文件中使用了STC8的头文件“STC8.h”，所以需要引用下面的头文件。在头文件“STC8.h”中需要确定主时钟取值，所以宏定义主时钟值。在程序设计中会用到定义变量的类型，为了定义变量方便，将较为复杂的“unsigned int”和“unsigned char ”进行了宏定义。这样，再定义变量时可直接使用“uint16”和“uint8”来取代“unsigned int”和“unsigned char ”即可。 ■ 需要包含的头文件路径本例需要包含的头文件路径如下表：表2：头文件包含路径［tr］序号路径描述［/tr］1…UserSTC8.H头文件在该路径，所以要包含 MDK中点击魔术棒，打开工程配置窗口，按照下图所示添加头文件包含路径。首先根据开发板按键及指示灯GPIO分配，定义寄存器位变量，代码如下。然后，在主函数中先对P7.2和P0.7口进行模式配置，后主循环中检测按键状态，确认按键按下控制蓝色指示灯D3亮。 3.流水灯实验（多个c文件） ☆注：本节的实验源码是在“实验2-2-1： GPIO输入按键检测（单个c文件）”的基础上修改。本节对应的实验源码是：“实验2-2-2： GPIO输入按键检测（多个c文件）”。 3.1.工程需要用到的c文件本例需要用到的c文件如下表所示，工程需要添加下表中的c文件。 3.2.头文件引用和路径设置 ■ 需要引用的头文件因为在“main.c”文件中使用了控制led的函数和延时函数（延时函数没有在main.c中定义），所以需要引用下面的头文件。 #include “led.h” #include “delay.h” #include “key.h” ■ 需要包含的头文件路径本例需要包含的头文件路径如下表：表4：头文件包含路径［tr］序号路径描述［/tr］1… Sourceled.h、key.h和delay.h头文件在该路径，所以要包含 2…UserSTC8.h头文件在该路径，所以要包含 MDK中点击魔术棒，打开工程配置窗口，按照下图所示添加头文件包含路径。图8：添加头文件包含路径 3.3.编写代码首先在key.h中，宏定义4个用户按键，引用延时函数的头文件，声明按键检测函数供外部调用。代码如下。然后，在key.c文件中编写一个按键检测函数Keys_Scan，代码如下。程序清单：延时函数因为按键检测函数Keys_Scan中使用了控制led的函数、有关KEY的宏定义和延时函数，所以需要在key.c文件中引用下面的头文件。最后，在主函数中先对4个用户指示灯和4个用户按键用到的GPIO口进行模式配置，后主循环中调用按键检测函数，可观察各用户按键按下后用户指示灯变化情况。代码清单：主函数

2021-8-19 09:35:30 评论举报张飞雄