按键数码管显示复用后冲突问题

wenking99

用的51单片机，附电路图。

按键KEY与数码管COM端是复用的。

现在可以知道，把数码管的数据输出端设置为高阻输入。
按键即（COM）端，设置为标准IO口，可以检测到按键输入。

数码管显示时，
数码管的数据输出端设置为推挽输出。
按键即（COM）端，同时要设置为推挽才可以显示正常，

数码管显示用的是定时器中断显示。(6ms)。
按键在主循环，扫描输入(100ms)扫描1次。

用了按键程序，LED显示不正常。
用了LED显示程序,按键程序不正常。

不知道为什么？有没有人指一下点？

wenking99

没有人看，自己顶一下

lxa0

显示的时候不要扫描键盘

summarize

共阴数码管,则com1~com4会循环输出低电平.R1接地端改为接VCC,R1的另一端接单片机IO,当comX输出低电平后,读取R1连接的IO状态,如果为低电平,则有按键按下,并且这个按键就是连接comX的那个按键.此电路的缺点是不能同时按下两个按键,如果要支持同时按下两个按键,则每个按键与R1连接间加入一个二极管进行隔离,二极管方向是从R1流向按键.

wenking99

这个电路不需要同时按下两个按键的。
按键的时候，我已经把定时器关闭了的。

void Display_Led ( void )
{
        Byte idata value;
       
        g_byLedCount++;
        if(g_byLedCount >= 4)                                                //重新开始
        {
                g_byLedCount = 0;
        }       
        value = Display_Tab[g_DisplayBuff[g_byLedCount]];       

       
        P1M0 &= ~0xfc;        //数据端设置推挽输出
        P1M1 |= 0xfc;          
        P2M0 &= ~0x06;          //数据端设置推挽输出
        P2M1 |= 0x06;   
       
        P2M1 |= 0x20;         //公共端设置推挽输出
        P3M1 |= 0x1c;
       
        P16 = (bit) (value & 0x80);
        P21 = (bit) (value & 0x40);
        P13 = (bit) (value & 0x20);
        P14 = (bit) (value & 0x10);
        P15 = (bit) (value & 0x08);
        P17 = (bit) (value & 0x04);
        P12 = (bit) (value & 0x02);
        P22 = (bit) (value & 0x01);

        switch(g_byLedCount)//循环扫描
        {       
                case 0:
                {               
                        COM1 = 0;
                        COM2 = 1;
                        COM3 = 1;
                        COM4 = 1;
                } break;
               
                case 1:
                {
                        COM1 = 1;
                        COM2 = 0;
                        COM3 = 1;
                        COM4 = 1;
                } break;                       
                case 2:
                {
                        COM1 = 1;
                        COM2 = 1;
                        COM3 = 0;
                        COM4 = 1;
                } break;               
                case 3:
                {
                        COM1 = 1;
                        COM2 = 1;
                        COM3 = 1;
                        COM4 = 0;
                } break;
               
                default : break;
        }
}

Byte Get_Key ( void )
{
        BYTE byKey = 0;

       ET0 = 0;                //关闭中断(即关闭led扫描)
  
        P1M0 |= 0xfc;   //按键时，数据端高阻输入
        P1M1 &= ~0xfc;       
        P2M0 |= 0x06;   //按键时，数据端高阻输入
        P2M1 &= ~0x06;
       
        P2M1 &= ~0x20;        //按键时，公共端标准IO口
        P3M1 &= ~0x1c;
       
        if ( KEY_MENU == 0 )//是否按键了。
        {
                 byKey = 1;
                 goto  KEY_EXIT;
        }
        if ( KEY_UP == 0 ) //是否按键了。
        {
                 byKey = 2;
                 goto  KEY_EXIT;
        }
        if ( KEY_DOWN == 0 )//是否按键了。
        {
                 byKey = 3;
                 goto  KEY_EXIT;
        }
        if ( KEY_ENTER == 0 )//是否按键了。
        {
                 byKey = 4;
        }

KEY_EXIT:               
        ET0 = 1;                                             //打开扫描显示

        return byKey;
}

按理说，扫描和按键，我都是重新设定端口方向的。为什么还是会相互有影响？

zjk

貌似这样不行吧，用个74hc595试试啊

wenking99

硬件是这样做的，别人这样用可以。

xiaobendan001

扫描时间太长了吧，显示的时间也长，按键的时间也长
6MS*4=24MS了，也算可以吧
按键100MS就太长了，要是10次消抖动的话，岂不是1秒钟才能反应过来？
说一下我的设计习惯，把按键的COM接到一个IO上，每个按键串联二极管（防止两个同时按下时影响显示），在扫描显示输出的时候，读一下这个IO就行了，这样不用来回倒腾什么推挽啥的了，简单方便。我用的定时中断是2MS的，消抖动是计数10次有效，否则视为无效。

xiaobendan001

wenking99 发表于 2013-5-16 09:24
硬件是这样做的，别人这样用可以。

你要这样用也可以，显示用共阴的，然后不要分开操作，也不要去搞什么推挽了，就标准IO，就是定时器中断里面扫描输出后其他三个点是高电平的，此时检测这三个按键即可，这个开关下面的电阻有可能是高亮的数码管产生一点亮度，估计不会很明显。
看你的程序应该就是共阴的吧。

lmt50211

void key_scan(void)
{
    P2IO &=0xe1;                          //*1110 0001*//

    delay(100);
    key_buf=0;                            //清按键值
    P1&=0x02;                             //关显示
    key_com=0;                            //开启按键公共端
    delay(100);

    if(key_2==0){key_buf|=0x01;}          //读按键1
    if(key_3==0){key_buf|=0x02;}          //读按键2
    if(key_4==0){key_buf|=0x04;}          //读按键3
    if(key_5==0){key_buf|=0x08;}          //读按键4

    P2IO |=0x1e;                          //*0001 1110*//
    key_com=1;                            //释放按键公共端

    if(key_buf==0)                        //无键
    {
        keyup_bit=0;                      //按键释放标志
        flash_not_bit=0;
        key_cnt_short=0;                  //清去抖计数
        key_cnt_long=0;                   //清长按计数
    }
    else                                  //有键处理
    {
        if(keyup_bit)                     //按键按下标志
        {
            if(++key_cnt_long>=200)        //长按 40->200
            {
                key_cnt_long-=50;         //4Hz   15->50
                flash_not_bit=1;          //快速调节不闪烁
                key_pro();                //按键处理
            }
            else
            {
                return;
            }
        }
        else                              //
        {
            if(++key_cnt_short>=20)       //去抖  5->20
            {
                key_cnt_short=0;
                keyup_bit=1;              //短按
                short_buz(1,short_buz_time);
                key_pro();
            }
        }
    }
}

wenking99

这个是长短按键处理吧。
因为共阴极没有用三极管驱动，要点亮数码管，必须要设定公共端为推挽输出，数码管数据端也必须设定为推挽输出才能点亮。
其它方式都不行。

要按键检测也必须设定数码管数据端为高阻输入，数码管公共端，即按键检测端为标准IO，才可以检测到按键。
其它方式都不行。

所以上述程序为什么要先设定端口模式的原因。

wenking99

        while ( 1 )
        {
                WDT_action();//喂狗
                if ( g_time_5MS_Fg )//5ms数码管显示
                {
                        g_time_5MS_Fg = 0;
                        Display_Led();//LED显示程序不能跟下面Get_Key按键检测同时，用了数码管会闪，没有按键也会按下输出。
                        g_key_scan_count++;
                       
                        if ( g_key_scan_count >= 20 )//100ms
                        {
                                g_key_scan_count = 0;
                                //key = Get_Key ( );
                        }
                }

68336016

怎么不正常法？说来看看

我刚刚整了个140多个数码管，30多个按键，数据IO口复用的，显示跟按键扫描都很正常。

wenking99

LED显示程序不能跟下面Get_Key按键检测同时，用了数码管会闪，没有按键也会按下输出数据。

wenking99

我现在单独用按键测试

Byte Get_Key ( void )
{
        BYTE byKey = 0;

        P1M0 |= 0xfc;    //数码管数据端高阻输入
        P1M1 &= ~0xfc;       
        P2M0 |= 0x06;   ///数码管数据端高阻输入
        P2M1 &= ~0x06;               

        P2M0 &= ~0x20;;        //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
        P2M1 &= ~0x20
        P3M0 &= ~0x1c;                //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
        P3M1 &= ~0x1c;
        P2 |= 0X20;              //设置按键输入引脚为高电平
        P3 |= 0X1C;             //设置按键输入引脚为高电平
       
        if ( P25 == 0 )//KEY_MENU按键按下
        {
              UartSendByte(1);        //测试
              byKey = 1;
        }

        //恢复推挽输出
        //P1M0 &= ~0xfc;        //数码管数据端设置为推挽输出
        //P1M1 |= 0xfc;          
        //P2M0 &= ~0x06; //数码管数据端设置为推挽输出
        //P2M1 |= 0x06;          

        //P2M0 &= ~0x20;
        //P2M1 |= 0x20;   //数码管公共端设置为推挽输出
        //P3M0 &= ~0x1c;
        //P3M1 |= 0x1c;    //数码管公共端设置为推挽输出

        return byKey;
}

如果只调试按键部分，很奇怪，为什么把后面注释部分加上去，按键都检测不到了。
扫描的时候，开始时不是都已经重新赋值了吗？

不明白怎么回事，高手指点。

xiaowu191

attach://112793.png

哎呀呀，把电路改成这样吧

xiaowu191

key_int任意姐一个IO口吧

定时器一直开着；

while ( 1 )
        {
                WDT_action();//喂狗
                if ( g_time_5MS_Fg )//5ms数码管显示
                {
                        g_time_5MS_Fg = 0;
                                               
                                                ////读按键
                                                if(!key_io)
                                                {
                                                        key_value |= (0x01 << g_byLedCount);
                                                }
                                                else
                                                {
                                                        key_value &= ~(0x01 << g_byLedCount);
                                                }
                                               
                        Display_Led();//LED显示程序不能跟下面Get_Key按键检测同时，用了数码管会闪，没有按键也会按下输出。
                        g_key_scan_count++;
                       
                        if ( g_key_scan_count >= 20 )//100ms
                        {
                                g_key_scan_count = 0;
                                //key = Get_Key ( );
                        }
                }

接下来，消抖，按下，弹开，长按，多按键，都是原来的思路

bbssilverkey

ADC采集按键,轻松又愉快,想多少就搞多少

wenking99

这样设计就是为了节省成本，所以用到这样方式。

wenking99

我现在在扫描按键的时候，先把LED数码管公共端状态，还有数据端状态数据都保存，按键完成后，再恢复原来的状态。
又出现一个问题，按键检测不了。显示可以了。

wenking99

上述电路如果改成那种方式，还需要多一个IO口来检测按键输入吧。

xiaobendan001

wenking99 发表于 2013-5-17 09:51
上述电路如果改成那种方式，还需要多一个IO口来检测按键输入吧。

我说的没看懂啊
都说了不要把COM设置成推挽，你用共阴的数码管，接COM的脚只是灌电流，干嘛非得推挽？是否推挽的灌电流都一样的
唉

wenking99

如果COM端不设置为推挽数码管根本点不亮。因为IO口没有驱动电路。

summarize

进入Display_Led()函数时,首先调用Get_Key()函数,然后执行Display_Led()函数其它内容.

xiaobendan001

wenking99 发表于 2013-5-17 10:42
如果COM端不设置为推挽数码管根本点不亮。因为IO口没有驱动电路。

又有新发现，IO没有驱动？你用的神马单片机？
如此给你古老的89C51就更加不能使用了？

看脚的功能，似乎和我正在使用的STC12C5204AD是一样的，不知道对不对。
让我感到奇怪的是，你为什么不使用一整组IO驱动LED的8段，而是分到两组IO中了，这样程序不是很麻烦？效率很低？

xiaobendan001

我知道了，你说的没有驱动是把IO设置为输入了，高阻的那种了吧

还有一种方法你可以试试，你是4个数码管的，把你的扫描次数设定为5个，在第五次的时候关闭所有的数码管，令4个COM都处于输入状态，然后去读取你的按键吧。

wenking99

我不是说没有驱动。一般情况下，要点亮数码管，公共端要加三极管等驱动电路。
这个电路没有什么三极管放大，只有把端口设置为推挽方式。因为推挽方式驱动电流有15-20MA.
是的，跟你那个STC一样的芯片

wenking99

我打算改一下电路，把按键输入接到数码管的数据端。

wenking99

我觉得不管用哪种方式，还是分时复用的问题。按键跟LED扫描冲突了。

xiaobendan001

推挽只是说其拉电流也可以达到这个值的，灌电流是一样的，仔细看看那个所谓的手册吧。

xiaobendan001

wenking99 发表于 2013-5-17 16:56
我觉得不管用哪种方式，还是分时复用的问题。按键跟LED扫描冲突了。

wenking99

进入Display_Led()函数时,首先调用Get_Key()函数,然后执行Display_Led()函数其它内容.

while ( 1 )
        {
                WDT_action();//喂狗
                if ( g_time_5MS_Fg )//5ms数码管显示
                {
                        g_time_5MS_Fg = 0;
                        
                        g_key_scan_count++;
                        
                        if ( g_key_scan_count >= 20 )//100ms
                        {
                                g_key_scan_count = 0;
                                key = Get_Key ( );                       
                        }
                         Display_Led();/
                }
我觉得这样子做，显示和按键都是分开的。为什么还按键还是没有检测到？

wenking99

while ( 1 )
        {
                WDT_action();//喂狗
                if ( g_time_5MS_Fg )//5ms数码管显示
                {
                        g_time_5MS_Fg = 0;
                        
                        g_key_scan_count++;                        
                     
                         Display_Led();//
                          if ( g_key_scan_count >= 20 )//100ms扫描一次按键
                         {
                                g_key_scan_count = 0;
                                key = Get_Key ( );        //这里要连续扫描两次才能输出键值                  
                                key = Get_Key ( );        //这里要连续扫描两次才能输出键值   
                         }
                }
}

但是上面会出现一个问题。按下时4个数码管会闪，长按会不停闪，频率大概是1秒闪一次。
不知道为什么要连续扫描两次按键才有数据输出，
而且数码管会闪烁。

wenking99

P2M0 &= ~0x20;;        //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
P2M1 &= ~0x20
P3M0 &= ~0x1c;                //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
P3M1 &= ~0x1c;
P2 |= 0X20;              //设置按键输入引脚为高电平
P3 |= 0X1C;             //设置按键输入引脚为高电平

P2M0 &= ~0x20;;        //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
P2M1 &= ~0x20
P3M0 &= ~0x1c;                //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
P3M1 &= ~0x1c;
P2 |= 0X20;              //设置按键输入引脚为高电平
P3 |= 0X1C;             //设置按键输入引脚为高电平

进一步发现这个按键模式，及电平要设置两次，才行。

难道是延时不够？

wenking99

进一步发现，只要在按键检测前加一个延时1us就可以正常按键，LED显示也正常了。

void delay_us ( BYTE time )
{
        BYTE i;
        for (i=0; i<time; i++)
        {
                ;
        }
}

Byte Get_Key ( void )
{
        BYTE byKey = 0;

        P1M0 |= 0xfc;    //数码管数据端高阻输入
        P1M1 &= ~0xfc;        
        P2M0 |= 0x06;   ///数码管数据端高阻输入
        P2M1 &= ~0x06;               

        P2M0 &= ~0x20;;        //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
        P2M1 &= ~0x20
        P3M0 &= ~0x1c;                //数码管公共端设置为标准IO口，即按键输入端
        P3M1 &= ~0x1c;
        P2 |= 0X20;              //设置按键输入引脚为高电平
        P3 |= 0X1C;             //设置按键输入引脚为高电平
        
       delay_us(1);             //延时1uS再读引脚电平。
        
        if ( P25 == 0 )//KEY_MENU按键按下
        {
              UartSendByte(1);        //测试
              byKey = 1;
        }
        return byKey;
}

canback

wenking99 发表于 2013-5-17 14:58
我不是说没有驱动。一般情况下，要点亮数码管，公共端要加三极管等驱动电路。
这个电路没有什么三极管放大 ...

接数码管阳极的管脚才需要设置成推挽输出，数码管阴极的，默认的输出就可以了。
你的是共阴数码管，不需要设置成推挽输出，程序里也就没这么多PxM0，PxM1的操作了。

xiaobendan001

wenking99 发表于 2013-5-17 19:32
进一步发现，只要在按键检测前加一个延时1us就可以正常按键，LED显示也正常了。

void delay_us ( BYTE tim ...

你用多少频率的晶振？
还是那个问题，没仔细看PDF文件，加延时的问题，在PDF文件里面有提及。
要踏实，不要浮躁！

wenking99

接数码管阳极的管脚才需要设置成推挽输出，数码管阴极的，默认的输出就可以了。
你的是共阴数码管，不需要设置成推挽输出，程序里也就没这么多PxM0，PxM1的操作了。

我试过，数码管驱动和数据端必须设置为推挽输出，才可以点亮。

我晶振是24MHZ的

ijlc1314

我也经常是这样子用，主程序2ms刷新一次，每次刷新一位数码管，或者说显示COM，数码管刷完了，再一个周期去做按键检测就可以了

static uint8_t mDisplayIndex;

switch ( mDisplayIndex )
{
case 0:...;mDisplayIndex = 1;break;
case 1:...;mDisplayIndex = 2;break;
case 2:...;mDisplayIndex = 3;break;
case 3:...;mDisplayIndex = 4;break;
case 4: Key_Read();  ;mDisplayIndex = 0;break;
}

显示的时候要设置成推挽输出，做按键检测的时候，要先关闭显示，把复用做按键检测的设置为输入带上拉

xiaobendan001

wenking99 发表于 2013-5-17 21:05
接数码管阳极的管脚才需要设置成推挽输出，数码管阴极的，默认的输出就可以了。
你的是共阴数码管，不需要 ...

数据端是要推挽的，因为你要用他的拉电流，COM就不用了吧，因为你只用他的灌电流。
24M是要加延时读取IO的，在PDF里面有，我用的6M的，似乎没有用过延时读取，不过我不是一次读取的，而是分几次的，而且我读取时往往在之前先做点别的什么，这样就不要专门的去延时了。
硬件不用改，软件很多办法可以用的，仔细琢磨一下吧。
还有，再重复一下，要仔细看PDF文件，尽管那个是有点乱。

wenking99

刚才再试了一下，数码管数据端IO口设置为推挽输出，公共端设置为标准IO口，
这样是可以点亮数码管，也可以不加延时就可以检测到按键输入。
但电路中按键加了一个5.1K的下拉电阻，按键的时候，对应的数码管显示会闪烁。

wenking99

或者说按键的时候，出现低亮度现象。

wenking99

已经OK了。
数码显示正常，按键按下，数码管无任何闪烁，鬼影。
如果采用其他方式，比如数码管数据输出端采用推挽，数码管公共端采用标准I0模式，数码管可以正常显示，但是长按键时，有鬼影(即可以看到对应按键按下的数码管有低亮现象)。

程序流程如下：

按键扫描的时候数码管数据端采用高阻方式。
数码管公共端，即按键输入端采用标准IO方式。置按键电平为高。
然后延时1us.
再读取低电平,判断是否有键按下。

LED扫描的时候，数码管数据端与公共端都设置为推挽输出。

数码管扫描5MS扫描一次，
扫描扫描40MS扫描一次。


while ( 1 )
        {
                WDT_action();//喂狗
                if ( g_time_5MS_Fg )//5ms数码管显示
                {
                        g_time_5MS_Fg = 0;
                        
                        g_key_scan_count++;                        
                     
                         Display_Led();//
                          if ( g_key_scan_count >=8 )//40Ms扫描一次按键（小于40MS，LED显示会出现闪烁，估计是是高阻到推挽输出有延迟，或者从标准IO到推挽有延迟。）
                         {
                                g_key_scan_count = 0;
                                key = Get_Key ( );        //这里要连续扫描两次才能输出键值                  
                         }
                }
}

谢谢大家。

wenking99

今天又优化了一下，效果很好，真正实现了分时复用。

按上面那位楼主xiaobendan001说的，

还有一种方法你可以试试，你是4个数码管的，把你的扫描次数设定为5个，在第五次的时候关闭所有的数码管，令4个COM都处于输入状态，然后去读取你的按键吧。

jz701209李

路过.学习一下....

MCU开发2014

bbssilverkey 发表于 2013-5-17 08:59
ADC采集按键,轻松又愉快,想多少就搞多少

ADC能不能实现多个按键一起按？