51单片机---按键实验（含源码）

利用51单片机的独立按键模块实现按键对LED模块的控制，进而熟悉对51单片机的相关理解，加强自身动手能力；包括包括按键抖动，延时函数，移位等操作技巧。

King~30+

4763人浏览 · 2023-09-24 20:38:50

King~30+ · 2023-09-24 20:38:50 发布

实验介绍：利用51单片机的独立按键模块实现按键对LED模块的控制，进而熟悉对51单片机的相关理解，加强自身动手能力；包括按键抖动，延时函数，移位等操作技巧。

实验设备：普中51-实验板

实验目录：

1、独立按键控制LED亮灭

2、独立按键控制LED状态

3、独立按键控制LED显示二进制

4、独立按键控制LED移位

一、硬件部分

本次实验涉及的硬件部分有两个，一个为LED灯，前面已经介绍过了，在此不在介绍（如果需要可以查看之前的博客（51单片机---点亮LED灯）。另一个是按键，轻触按键，相当于一种电子开关，按下时开关接通，松开时开关断开。实现原理是通过轻触接触内部的金属弹片受力弹动，来实现接触与导通。

以图中四引脚轻触开关举例，可以发现1、2脚引其实是一个引脚，3、4引脚也是一个常闭引脚，1、2引脚合并成一处，3、4引脚形成一个触点H。

当按键的弹片受到外力作用时触点1、2、H形成一个回路，此时就触发了导电的功能，即实现轻触开关的功能。

下图为开发板中独立按键模块，其中4个独立按键，其原理是与上面的相同。

二、原理图

下图为开发板的独立按键模块的电路原理图，我们能够看见分别有4个按键K1、K2、K3、K4,其左端的接口为P31、P30、P32、P33，右端与GND相连，当按键按下时，相应的电路导通。

在原理图的单片机核心部分，我们可以看到上述的P31、P30、P32、P33端，与单片机的P3.0-P3.3连接。

通过对相关电路图的分析，我们可以得出实验的操作。

首先在没有按键按下时候，单片机上电，所有IO口默认高电平（即P3.0-P3.3），当相应的按键按下时，对应的电路导通，其IO口为低电平。通过对按键的IO口电平的判断来控制LED灯的状态。

其次，独立按键模块对应的寄存器为P3寄存器，LED模块对应的寄存器为P2寄存器；

此外，在LED模块中，我们除了通过控制寄存器P2来控制某个LED的亮灭，每个LED还有一个属于自己的位寄存器，位寄存器的是大小为一位的寄存器。下图为头文件“REGX52.H”中对于相关位寄存器的定义,sbit的定义方式为：sbit 变量名=位地址;后面我们会利用位寄存器实现对LED的相关操作。

三、代码分享

1、独立按键控制LED亮灭

分析：利用按键1控制D1的亮灭，通过判断P31连接的P3.1的高低电平来设置D1的位寄存器P2_0的状态。

代码分享：

#include <REGX52.H>//定义51头文件
	void main()//定义主函数
	{
	while (1)//定义循环，单片机只有靠代码执行，所以此处需要用到循环
	{
	  	if(P3_1==0)//判断按键1是否按下
		P2_0=0;//若按下，点亮D1
		else
		   P2_0=1;//若没有按下，不点亮D2
	 }
	}

实验现象：

按键控制LED亮灭

2、独立按键控制LED状态

在通过按键控制点亮一个LED灯后，我们提出稍微高的要求，即通过按键控制LED的状态，解释：当按下按键LED亮（初始状态为灭），再次按下按键后LED灭，以此重复循环。

在此处我们需要引入按键抖动相关知识；

按键消抖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，由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。

简单来说就是按键在按下一瞬间时不能够完全达到负状态，会有抖动现象，按键释放一瞬间也不能一瞬间达到正状态，会有相应的抖动现象。

消除抖动的方式有两种，一种为硬件方法，采用硬件电路，利用触发器时钟等来消除抖动。另一种为软件方式，通过延时函数来消除抖动。硬件方式较为麻烦，此处采用延迟函数的方式进行实现。

代码分享：

#include <REGX52.H>
 void Delay (int xms )		//@12.000MHz  由编译器生成的延时函数
{
	unsigned char i, j;
	  while(xms--)
	  {
	   	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}
}


	void main()//定义主函数
	{
	while (1)//循环，使程序一直执行。
	{
		   if(P3_1==0)//判断是否按下按键，若按下按键
		   {
		   Delay (20);//进行消抖函数，20为延迟函数的时间20ms
		   while(P3_1==0);//判断是否放开按键，如不放开，程序不向下执行
			 Delay (20);//若放开按键，再次进行延时，表示一次按键按下-放开执行完成，
			   P2_0=~P2_0;//进行一次状态转变；
					   }
	}

	}

延时函数的产生：

实验现象：

按键控制LED状态mp4

3、独立按键控制LED显示二进制

在通过按键控制一个LED灯的状态后，我们再提出稍微高的要求，通过按键控制更多的LED灯，实现一个二进制的加法。解释：通过LED的亮灭实现二级制的加法。

分析：我们利用LED模块的8个LED灯，按下一下进行一次加一，从而达到二进制的效果。定义一个字符型变量，令其初始为0，每按下一次，变量的值+1,再将变量的值取反付给D1的接口 P2_0。

代码分享：

#include <REGX52.H>
   void Delay (int xms )		//@12.000MHz  定义延时函数
{
	unsigned char i, j;
	  while(xms--)
	  {
	   	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}
}
     char i=0;//定义变量C
	void main()
	{
	while (1)
	{
		   if(P3_1==0)
		   {
		   Delay (20);
		   while(P3_1==0);
			 Delay (20);
			  i++;//没按下一次，i的值加一
		      P2=~i;//取反赋值给端口；；
			 } 
	
	}

	}

实验现象：

按键控制LED显示二进制

4、独立按键控制LED移位

在前面的基础上，我们进行最后一个相关的实验，即通过按键控制LED的移位，取按键K1、K2，按下一次K1亮灯向右移动一位，按下一次K2亮灯向左移动一位。

此处需要用到两个按键，以及移位功能，设有一变量c，其初始值为0，按下一次K1，c的值加一进行一次左移，左移长度为1，通过控制的左移长度，实现LED亮灯的移动。

代码分享：

#include <REGX52.H>
void Delay (int xms )		//@12.000MHz
{
	unsigned char i, j;
	  while(xms--)
	  {
	   	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}
}

int v2=0;//定义变量V2，并初始化为0
void main()
	{
	P2=~0x01;//令LED的初始状态为D1亮
	while (1)
	{
		   if(P3_1==0)//按键K1按下一次
		   {
		   Delay (20);
		   while(P3_1==0);
			 Delay (20);
			 v2++;//右移长度

			 if(v2>=8)当右移长度超过7位
			 v2=0;再次循环执行
	       	
		   P2=~(0X01<<v2);//进行右移
		  
			 }
			 if(P3_0==0)//按键K2按下一次
		   {
		   Delay (20);
		   while(P3_0==0);
			 Delay (20);
			  if(v2==0)
			 v2=8;
			 v2--;//右移长度减一（即为左移）
			   P2=~(0X01<<v2);//进行左移
		
		 			 }
		 
	}

	}

实验现象：

按键控制LED移位

总结：本次实验主要是通过51单片机的独立按键模块实现对LED模块的控制，其原理还是通过对单片机中的寄存器进行数值上的更改，来实现相应的操作。

通过这次实验，我们明白C语言的重要性，所以希望大家在学习单片机之前，一定要将C语言的基本知识进行掌握，这样才能更好的学习，还有就是一定要多加练习，多加实践，孰能生巧！！！

创作不易，还请大家多多点赞支持！！！