按键处理的几种方法.docx
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按键处理的几种方法
新型的按键扫描程序
核心算法：
unsignedcharTrg;
unsignedcharRelease;
unsignedcharCont;
voidKeyRead（void）
{
unsignedcharReadData=PINB^0xff;//1读键值
Trg=ReadData&（ReadData^Cont）;//2得到按下触发值
Release=（ReadData^Trg^Cont）;//3得到释放触发值
Cont=ReadData;//4得到所有未释放的键值
}
下面是程序解释：
Trg（triger）代表的是触发，Cont（continue）代表的是连续按下。
1：
读PORTB的端口数据，取反，然后送到ReadData临时变量里面保存起来。
2：
算法1，用来计算触发变量的。
一个位与操作，一个异或操作，我想学过C语言都应该懂吧？
Trg为全局变量，其它程序可以直接引用。
3：
算法2，用来计算连续变量。
我们最常用的按键接法如下：
AVR是有内部上拉功能的，但是为了说明问题，我是特意用外部上拉电阻。
那么，按键没有按下的时候，读端口数据为1，如果按键按下，那么端口读到0。
下面就看看具体几种情况之下，这算法是怎么一回事。
（1）没有按键的时候
端口为0xff，ReadData读端口并且取反，很显然，就是0x00了。
Trg=ReadData&（ReadData^Cont）;（初始状态下，Cont也是为0的）很简单的数学计算，因为ReadData为0，则它和任何数“相与”，结果也是为0的。
Cont=ReadData;保存Cont其实就是等于ReadData，为0；
结果就是：
ReadData＝0；
Trg＝0；
Cont＝0；
（2）第一次PB0按下的情况
端口数据为0xfe，ReadData读端口并且取反，很显然，就是0x01了。
Trg=ReadData&（ReadData^Cont）;因为这是第一次按下，所以Cont是上次的值，应为为0。
那么这个式子的值也不难算，也就是Trg=0x01&（0x01^0x00）=0x01
Cont=ReadData=0x01；
结果就是：
ReadData＝0x01；
Trg＝0x01；Trg只会在这个时候对应位的值为1，其它时候都为0
Cont＝0x01；
（3）PB0按着不松（长按键）的情况
端口数据为0xfe，ReadData读端口并且取反是0x01了。
Trg=ReadData&（ReadData^Cont）;因为这是连续按下，所以Cont是上次的值，应为为0x01。
那么这个式子就变成了Trg=0x01&（0x01^0x01）=0x00
Cont=ReadData=0x01；
结果就是：
ReadData＝0x01；
Trg＝0x00；
Cont＝0x01；
因为现在按键是长按着，所以MCU会每个一定时间（20ms左右）不断的执行这个函数，那么下次执行的时候情况会是怎么样的呢？
ReadData＝0x01；这个不会变，因为按键没有松开
Trg＝ReadData&（ReadData^Cont）＝0x01&（0x01^0x01）=0，只要按键没有松开，这个Trg值永远为0！
！
！
Cont＝0x01；只要按键没有松开，这个值永远是0x01！
！
（4）按键松开的情况
端口数据为0xff，ReadData读端口并且取反是0x00了。
Trg=ReadData&（ReadData^Cont）=0x00&（0x00^0x01）=0x00
Cont=ReadData=0x00；
结果就是：
ReadData＝0x00；
Trg＝0x00；
Cont＝0x00；
很显然，这个回到了初始状态，也就是没有按键按下的状态。
总结一下，不知道想懂了没有？
其实很简单，答案如下：
Trg表示的就是触发的意思，也就是跳变，只要有按键按下（电平从1到0的跳变），那么Trg在对应按键的位上面会置一，我们用了PB0则Trg的值为0x01，类似，如果我们PB7按下的话，Trg的值就应该为0x80，这个很好理解，还有，最关键的地方，Trg的值每次按下只会出现一次，然后立刻被清除，完全不需要人工去干预。
所以按键功能处理程序不会重复执行，省下了一大堆的条件判断，这个可是精粹哦！
！
Cont代表的是长按键，如果PB0按着不放，那么Cont的值就为0x01，相对应，PB7按着不放，那么Cont的值应该为0x80，同样很好理解。
因为有了这个支持，那么按键处理就变得很爽了，下面看应用：
应用一：
一次触发的按键处理
假设PB0为蜂鸣器按键，按一下，蜂鸣器beep的响一声。
这个很简单，但是大家以前是怎么做的呢？
对比一下看谁的方便？
#defineKEY_BEEP0x01
voidKeyProc（void）
{
if（Trg&KEY_BEEP）//如果按下的是KEY_BEEP
{
Beep（）;//执行蜂鸣器处理函数
}
}
怎么样？
够和谐不？
记得前面解释说Trg的精粹是什么？
精粹就是只会出现一次。
所以你按下按键的话，Trg&KEY_BEEP为“真”的情况只会出现一次，所以处理起来非常的方便，蜂鸣器也不会没事乱叫，hoho～～～
或者你会认为这个处理简单，没有问题，我们继续。
应用2：
长按键的处理
项目中经常会遇到一些要求，例如：
一个按键如果短按一下执行功能A，如果长按2秒不放的话会执行功能B，又或者是要求3秒按着不放，计数连加什么什么的功能.
这里具个简单例子，为了只是说明原理，PB0是模式按键，短按则切换模式，PB1就是加，如果长按的话则连加（玩过电子表吧？
没错，就是那个！
）
#defineKEY_MODE0x01//模式按键
#defineKEY_PLUS0x02//加
voidKeyProc（void）
{
if（Trg&KEY_MODE）//如果按下的是KEY_MODE，而且你常按这按键也没有用，
{//它是不会执行第二次的哦，必须先松开再按下
Mode++;//模式寄存器加1，当然，这里只是演示，你可以执行你想
//执行的任何代码
}
if（Cont&KEY_PLUS）//如果“加”按键被按着不放
{
cnt_plus++;//计时
if（cnt_plus>100）//20ms*100=2S如果时间到
{
Func（）;//你需要的执行的程序
}
}
}
应用3：
点触型按键和开关型按键的混合使用
点触形按键估计用的最多，特别是单片机。
开关型其实也很常见，例如家里的电灯，那些按下就不松开，除非关。
这是两种按键形式的处理原理也没啥特别，但是你有没有想过，如果一个系统里面这两种按键是怎么处理的？
我想起了我以前的处理，分开两个非常类似的处理程序，现在看起来真的是笨的不行了，但是也没有办法啊，结构决定了程序。
不过现在好了，用上面介绍的办法，很轻松就可以搞定。
原理么？
可能你也会想到，对于点触开关，按照上面的办法处理一次按下和长按，对于开关型，我们只需要处理Cont就OK了，为什么？
很简单嘛，把它当成是一个长按键，这样就找到了共同点，屏蔽了所有的细节。
程序就不给了，完全就是应用2的内容，在这里提为了就是说明原理～～
好了，这个好用的按键处理算是说完了。
可能会有朋友会问，为什么不说延时消抖问题？
哈哈，被看穿了。
果然不能偷懒。
下面谈谈这个问题，顺便也就非常简单的谈谈我自己用时间片轮办法，以及是如何消抖的。
延时消抖的办法是非常传统，也就是第一次判断有按键，延时一定的时间（一般习惯是20ms）再读端口，如果两次读到的数据一样，说明了是真正的按键，而不是抖动，则进入按键处理程序。
当然，不要跟我说你delay（20）那样去死循环去，真是那样的话，我衷心的建议你先放下手上所有的东西，好好的去了解一下操作系统的分时工作原理，大概知道思想就可以，不需要详细看原理，否则你永远逃不出“菜鸟”这个圈子。
当然我也是菜鸟。
我的意思是，真正的单片机入门，是从学会处理多任务开始的，这个也是学校程序跟公司程序的最大差别。
当然，本文不是专门说这个的，所以也不献丑了。
我的主程序架构是这样的：
volatileunsignedcharIntrcnt;
voidInterruptHandle（）//中断服务程序
{
Intrcnt++;//1ms中断1次，可变
}
voidmain（void）
{
SysInit（）;
while
（1）//每20ms执行一次大循环
{
KeyRead（）;//将每个子程序都扫描一遍
KeyProc（）;
Func1（）;
Funt2（）;
…
…
while
（1）
{
if（Intrcnt>20）//一直在等，直到20ms时间到
{
Intrcnt="0";
break;//返回主循环
}
}
}
}
貌似扯远了，回到我们刚才的问题，也就是怎么做按键消抖处理。
我们将读按键的程序放在了主循环，也就是说，每20ms我们会执行一次KeyRead（）函数来得到新的Trg和Cont值。
好了，下面是我的消抖部分：
很简单
基本架构如上，我自己比较喜欢的，一直在用。
当然，和这个配合，每个子程序必须执行时间不长，更加不能死循环，一般采用有限状态机的办法来实现，具体参考其它资料咯。
懂得基本原理之后，至于怎么用就大家慢慢思考了，我想也难不到聪明的工程师们。
例如还有一些处理，
怎么判断按键释放？
很简单，Trg和Cont都为0则肯定已经释放了。
把程序稍改一下，可以兼容所有的电平变化：
UnsignedcharPreKey;
UnsignedcharNewKey;
VolaitileunsignedcharKeyCode;
VoidReadKey（void）
{
PreKey=NewKey;
NewKey=Pinx;
KeyCode=PreKey^NewKey^KeyCode;//注意：
等式左边的KeyCode是本次读按键的结果，等式右边的KeyCode是上次读按键的结果
}
KeyCode是全局变量，和Cont一样。
题目：
多功能按键设计。
利用一个I/O口，接一个按键，实现3功能操作：
单击+双击+长按。
============================================================================
用户基本操作定义：
1。
短按操作：
按键按下，按下时间<1s，属于一次短按操作
2。
长按操作：
按键按下，按下时间>1s，属于一次长按操作
在正常0.5s内无按键操作为启始按键扫描条件下，扫描按键将产生以下3种按键事件：
1。
长按事件：
任何1次出现的长按操作都属于长按事件
2。
单击事件：
1次短按操作后，间隔0.5内没有短按操作
3。
双击事件：
2次短按操作间隔时间<0.5s，则2次短按操作为1次双击事件，且2次短按都取消
特别操作情况定义：
1。
短按操作和长按操作间隔<0.5s，以及，长按操作和短按操作间隔<0.5s，均不产生双击事件
2。
连续n次（n为奇数）短按操作，且间隔均<0.5s，产生（n-1）/2次双击事件+1次单击事件
3。
连续n次（n为偶数）短按操作，且间隔均<0.5s，产生n/2次双击事件
对按键操作者的建议：
由于按键的多功能性质，建议操作者每次在单击/长按/双击按键事件发生后，隔0.5s后再进行下一次的按键操作。
因为在特别操作情况下，程序是保证按定义进行判断和处理的，主要是怕操作者自己记不清楚导致操作失误。
对软件设计者的要求：
1。
应该全面进行分析，给出严格定义和判断条件，如上所示。
如果自己都不清楚，你的设计出的系统就不稳定，不可靠。
2。
在1的基础上，编写出符合要求的程序，并进行全面测试。
/*=============
低层按键（I/0）扫描函数，即低层按键设备驱动，只返回无键、短按和长按。
具体双击不在此处判断。
参考本人教材的例9-1，稍微有变化。
教材中为连_发。
===============*/
#definekey_inputPIND.7//按键输入口
#defineN_key0//无键
#defineS_key1//单键
#defineD_key2//双键
#defineL_key3//长键
#definekey_state_00
#definekey_state_11
#definekey_state_22
unsignedcharkey_driver（void）
{
staticunsignedcharkey_state=key_state_0,key_time=0;
unsignedcharkey_press,key_return=N_key;
key_press=key_input;//读按键I/O电平
switch（key_state）
{
casekey_state_0:
//按键初始态
if（!
key_press）key_state=key_state_1;//键被按下，状态转换到按键消抖和确认状态
break;
casekey_state_1:
//按键消抖与确认态
if（!
key_press）
{
key_time=0;//
key_state=key_state_2;//按键仍然处于按下，消抖完成，状态转换到按下键时间的计时状态，但返回的还是无键事件
}
else
key_state=key_state_0;//按键已抬起，转换到按键初始态。
此处完成和实现软件消抖，其实按键的按下和释放都在此消抖的。
break;
casekey_state_2:
if（key_press）
{
key_return=S_key;//此时按键释放，说明是产生一次短操作，回送S_key
key_state=key_state_0;//转换到按键初始态
}
elseif（++key_time>=100）//继续按下，计时加10ms（10ms为本函数循环执行间隔）
{
key_return=L_key;//按下时间>1000ms，此按键为长按操作，返回长键事件
key_state=key_state_3;//转换到等待按键释放状态
}
break;
casekey_state_3:
//等待按键释放状态，此状态只返回无按键事件
if（key_press）key_state=key_state_0;//按键已释放，转换到按键初始态
break;
}
returnkey_return;
}
/*=============
中间层按键处理函数，调用低层函数一次，处理双击事件的判断，返回上层正确的无键、单键、双键、长键4个按键事件。
本函数由上层循环调用，间隔10ms
===============*/
unsignedcharkey_read（void）
{
staticunsignedcharkey_m=key_state_0,key_time_1=0;
unsignedcharkey_return=N_key,key_temp;
key_temp=key_driver（）;
switch（key_m）
{
casekey_state_0:
if（key_temp==S_key）
{
key_time_1=0;//第1次单击，不返回，到下个状态判断后面是否出现双击
key_m=key_state_1;
}
else
key_return=key_temp;//对于无键、长键，返回原事件
break;
casekey_state_1:
if（key_temp==S_key）//又一次单击（间隔肯定<500ms）
{
key_return=D_key;//返回双击键事件，回初始状态
key_m=key_state_0;
}
else
{//这里500ms内肯定读到的都是无键事件，因为长键>1000ms，在1s前低层返回的都是无键
if（++key_time_1>=50）
{
key_return=S_key;//500ms内没有再次出现单键事件，返回上一次的单键事件
key_m=key_state_0;//返回初始状态
}
}
break;
}
returnkey_return;
}
下面，根据程序分析按键事件的反映时间：
1。
对于长键，按下超过1s马上响应，反映最快
2。
对于双键，第2次按键释放后马上得到反映。
3。
对于单键，释放后延时拖后500ms才能响应，反映最慢。
这个与需要判断后面是否有双击操作有关，只能这样。
实际应用中，可以调整两次单击间隔时间定义，比如为300ms，这样单击的响应回快一点，单按键操作人员需要加快按键的操作过程。
如果产品是针对老年人的，这个时间不易太短，因为年纪大的人，反映和动作都比较慢。
当然，上面两段可以合在一起。
我这样做的目的，是为了可以方便的扩展为N击（当然，需要做修改）。
可是最底层的就是最基本的操作处理短按和长按，不用改动的。
至于双击，还是N击，在中间层处理。
这就是程序设计中分层结构的优点。
测试代码环境如下：
interrupt[TIM0_COMP]voidtimer0_comp_isr（void）//定时器10ms中断服务
{
time_10ms_ok=1;
}
main（viod）
{
.........
while
{
if（time_10ms_ok）//每10ms执行一次，
{
time_10ms_ok=0;
key=key_read（）;//《======10ms一次调用按键中间层函数，根据返回键值，点亮不同的LED灯，全面测试按键操作是否正常
if（key==L_key）
........//点亮A_LED，关闭B_LED和C_LED
elseif（key==D_key）
........//点亮B_LED，关闭A_LED和C_LED
elseif（key==S_key）
........//点亮C_LED，关闭A_LED和B_LED
}
}
}
=================================================
单个按键复用：
单击，长按，双击。
2011-09-1611:
13
闲着无事在网上逛，产生按键复用的想法。
前些天找按键复用程序，在网上很难找到，有些收费的代码是我们不会买的。
所以借鉴了一位老师的代码，自己改了改。
刚开始调试不成功，后来成了。
/********************************************************************************
实验目的：
按键的长按,短按,双击检测
********************************************************************************/
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
ucharkey_num;//按键计数变量
bitkey_long_flag,key_short_flag,key_double_flag;//长按标志位，短按标志位，双击标志位
sbitkey=P1^0;//独立按键接P1^0
/************************ms延时函数**************************/
voiddelay_ms（uintms）
{
ucharx;
while（ms--）
for（x=0;x<123;x++）;
}
/***************************按键扫描*************************/
voidkey_scan（）
{
ucharkey_down_time,key_up_time;//”按下“时长
key_down_time=0;//“按下”时长计数器清零
key_up_time=0;//“释放”时长计数器清零
if（key==0）//如按键key按下
{
delay_ms（20）;//延时消抖
if（key==0）
{//如按键key按下
do{//“按下”计数器开始计数
key_down_time++;
delay_ms（10）;
}while（key==0）;
if（key_down_time<50）//如“按下”计数小于设定值（短击的最大限制值）
{
delay_ms（20）;//延时消抖
do{//“释放”计数器开始计数
key_up_time++;
delay_ms（10）;
}while（（key_up_time<40）&&（key==1））;//当超出设定值或再次有“按下”事件发生，结束计数
delay_ms（20）;//延时（消抖）
do{//待到第二次的“按下”事件结束
}while（key==0）;
if（key_up_time<40）key_double_flag=1;
elsekey_short_flag=1;//在释放期间提前结束的为双击，否则为短击
}
else
{
key_long_flag=1;//长击标志位置“1”
}
}
}
}
/******************************主函数**********************************/
voidmain（）
{
while
（1）//不断循环，检测按键
{
key_scan（）;
if（key_short_flag==1）
{
P0=0xfe;//单击亮1个灯
key_short_flag=0;//清零标志位
}
if（key_long_flag==1）
{
P0=0x00;//长按全亮
key_long_flag=0;
}
if（key_double_flag==1）
{
P0
升级会员 