第一節(jié)基本原理

鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令的功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。下面介紹鍵盤的工作原理、鍵盤按鍵的識(shí)別過程和識(shí)別方法以及鍵盤與單片機(jī)的接口和編程。

在進(jìn)行鍵盤使用之前，需要先了解一下鍵盤的工作原理。以下將分三個(gè)部分介紹鍵盤的工作原理。

1.鍵盤輸入的特點(diǎn)鍵盤實(shí)質(zhì)上是一個(gè)按鍵開關(guān)的集合。通常鍵盤的開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，利用的是機(jī)械觸點(diǎn)的合斷特性。一個(gè)電信號(hào)通過機(jī)械觸點(diǎn)的斷開、閉合過程，其行線電壓輸出波形如圖所示。

圖中t1和t3是鍵閉合和斷開過程中的抖動(dòng)期，抖動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短和機(jī)械特性有關(guān)，一般為5～10ms；t2為穩(wěn)定的閉合期，時(shí)間由按鍵動(dòng)作所決定；一般為十分之幾到幾秒；t0、t4為斷開期。

2.按鍵的確認(rèn)按鍵的閉合與否反映在行線輸出電壓是高電平還是低電平上，如果高電平表示斷開，則低電平表示鍵閉合，通過對(duì)行線電平的檢測(cè)從而判斷是否有按鍵被按下。

3.消除按鍵抖動(dòng)消除按鍵的抖動(dòng)通常有軟件和硬件兩種方法。硬件消抖一般采用雙穩(wěn)態(tài)消抖電路，如下圖所示。圖中兩個(gè)與非門構(gòu)成一個(gè)RS觸發(fā)器。b點(diǎn)的抖動(dòng)電壓波形通過RS觸發(fā)電路后變成正規(guī)的正弦波，這一點(diǎn)很容易從RS觸發(fā)器的工作過程得到驗(yàn)證。

?

在按鍵較多時(shí)，硬件消抖無法勝任，因此常用軟件消除鍵盤的抖動(dòng)，在第一次檢測(cè)到鍵按下時(shí)，延時(shí)10ms的時(shí)間再確認(rèn)該鍵的電平是否繼續(xù)保持閉合狀態(tài)的電平，如果繼續(xù)保持為閉合狀態(tài)的電平，則確認(rèn)有鍵按下，從而消除抖動(dòng)的影響。

第二節(jié) 硬件解讀

藍(lán)橋杯嵌入式主板上面是有5個(gè)按鍵的，其中4個(gè)用戶按鍵，一個(gè)復(fù)位按鍵，本章的實(shí)驗(yàn)就是用戶按鍵來控制LED燈。先看看下圖的原理圖吧：

?? 上圖就是4個(gè)獨(dú)立按鍵的原理圖，我們以左上角的為例，按鍵一端連接到GND，另外一端連接到VDD，也就是說，PB1平時(shí)是高電平的狀態(tài)，一旦按鍵被按下，就與GND相連，變成低電平了。至于其他的消抖等等不再詳述，都學(xué)習(xí)stm32了，想必51應(yīng)該學(xué)過了。

第三節(jié) 環(huán)境配置

1，打開stm32cubeMX，選擇“File-New Project ...”。

2，如圖，在方框中搜索“stm32g431rb”(可大寫，可小寫)。然后選擇LQFPN64的封裝的芯片。

3，選中“A-Z”，查看藍(lán)橋杯嵌入式芯片stm32g431rb的所有功能。

4，選中“SYS”，在Debug項(xiàng)目中選擇“Serial Wire”,可以看見PA13與PA14引腳變成綠色，分別用作SYS_SWDIO和SYS_SWCLK。

5，選中“PD2-GPIO_Output”,“PC8-GPIO_Output”，“PC9-GPIO_Output”，“PC10-GPIO_Output”，“PC11-GPIO_Output”，“PC12-GPIO_Output”，“PC13-GPIO_Output”，“PC14-GPIO_Output”和“PC15-GPIO_Output”，這樣就可以讓芯片的PD2和PC8~PC15作為輸出引腳了。

6，選中“PA0-GPIO_Input”,“PB0-GPIO_Input”，“PB1-GPIO_Input”，“PB2-GPIO_Input”，這樣就可以讓芯片的PA0和PB0~PB2作為輸入引腳了，也據(jù)說用戶按鍵引腳。

7，選中“Project Manager-Project”。在Project Name中填寫項(xiàng)目的名字(盡可能不要用中文)，在Project Location中選擇項(xiàng)目保存的路徑，在Toolchain/IDE中選擇編譯器，藍(lán)橋杯嵌入式比賽用的是MDK5，所以我們選擇MDK-ARM V5。

8，點(diǎn)擊GENERATE CODE生成代碼。

9，點(diǎn)擊”CLOSE”,關(guān)閉stm32cubeMX，代碼生成成功。

第四節(jié) 程序編寫

1，用MDK5打開stm32cubeMX生成的工程。

2，點(diǎn)擊“Rebuild”，進(jìn)行代碼的編譯，可以看出代碼沒有任何問題，證明我們利用stm32cubeMX生成代碼很成功。

3，在main.c文件中添加下面定義：

?

4，在main.c文件中加入以下封裝好了的函數(shù)：

5，將封裝好的函數(shù)在main.h中聲明：

6，在mian函數(shù)中初始化LED：

7，編寫while里面的函數(shù)：

8，編譯代碼。

9，點(diǎn)擊”O(jiān)ptions for Target...“。

10，點(diǎn)擊”Debug“，然后選擇下載器”CMSIS-DAP Debugger“，并點(diǎn)擊”O(jiān)K“。

11，選擇“Settings”。

12，選擇”Flash Downlosd”，勾選”Reset and Run”并點(diǎn)擊”O(jiān)K”。

13，點(diǎn)擊”Download“，開始下載程序。

14，程序下載成功。

第五節(jié) 注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

1，程序語句需要位于程序的BEGIN與END之間。

2，利用USB線將電腦USB口與開發(fā)板CN2口連接。

3，J6，J7，J8需要用跳線帽連接，否則無法下載程序。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

LD9和LD11常亮。按下B1，LD1亮；按下B2，LD2亮：按下B3，LD3亮；按下B4，LD4亮。

宗旨：

免費(fèi)的服務(wù)，永遠(yuǎn)的開源

說明：

1．本教程免費(fèi)，開源，禁止用于任何商業(yè)用途，違者必究。

2．本教程版權(quán)所屬為東莞市東城墨竹公子電子工作室，盜版必究。