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串行接口键盘控制器SK5278及其在单片机系统中的应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:SK5278是一种可管理16个按键的键盘控制器,该器件内部具有去抖动处理电路,可直接输出按键的键值编码,并采用串行方式与单片机或微处理器进行接口,使用该器件可简化单片机系统软硬件的键盘接口。文中给出了该器件的特点、管脚说明和使用方法,并以AT89C2051单片机为例给出了相应的接口电路及相应程序。

    关键词:键盘控制 串行接口 单片机 SK5278

对于以单片机为核心构成的智能仪器、仪表、工控设备及家用电器而言,构成人机交互的键盘接口电路是必不可少的,而相应的键盘管理软硬件设计却比较麻烦。简单的矩阵键盘存在着占用CPU软硬件资源多、响应速度慢、监控软件编制复杂等问题,专用的键盘接口器件如INTE8279、HD7219又往往具有LED数码管显示电路,如果仅使用其键盘管理功能,则存在硬件资源浪费,接口电路复杂,造价较高等问题,SK5278即是为解决上述键盘管理问题而推出的一款键盘控制芯片。

1 特点及引脚功能

SK5278是福州贝能科技有限公司推出的采用PIC内核的键盘控制器。该芯片采用4线串行接口,可与任何种类的单片机接口;它具有按键有效指示输出,可用中断方式管理键盘;其行线X0~X3与列线Y0~Y3可构成4×4键盘矩阵;SK5278的16键键盘控制器内含去抖动处理电路,因而可直接输出键值;此外,该器件的工作电源电压范围宽达4~6V;SK5278采用18脚双列直插DIP封装形式。其管脚排列如图1所示,管脚说明如表1所列。

表1 SK5278管脚说明

管脚号 管脚名称 管脚类型

功    能

1 DIO O 数据输出端,读取键盘数据时,此脚在CLK上升沿输出数据 2 KEY O 按键有效输出端,平时为低电平,当检测到有效按键时,此引脚变为高电平。读取键盘后,此引脚重新变为低电平 3,14 VDD   正电源 4 RST   复位端 5 VSS   电源地 6~9 X0~X3 I 矩阵键盘行线输入端 10~13 Y0~Y3 O 矩阵键盘列线输出端 15 OSCO O 振荡输出脚,输出频率为RC振荡频率四分之一 16 RC   外接振荡器连接端,R=3.3kΩ,C=20pF时,振荡频率为4MHz 17 CS I 片选端,该脚为低时,可芯片读取键盘数据 18 CLK I 时钟输入端,读取键盘数据时,此脚电平的上升沿表示数据有效

2 工作原理

SK5278可用行线X0~X3和列线Y0~Y3构成4×4矩阵键盘。同时在芯片内部可自动完成扫描、译码、去抖动处理等任务。当SK5278检测到有效的按键时,按键有效指示“KEY”引脚将从低电平变为高电平,并一直保持到按键代码被读取为止。在“KEY”为高电平期间,如果SK5278接收到“读键盘数据”命令,(即“CS”管脚变低),则输出当前按键的键盘代码,SK5278键盘代码的范围为00H-0FH。如果在接收到“读键盘数据”时没有按键按下,SK5278将输出FFH。在一次读键盘过程完成后,按键有效指示“KEY”将变为低电平。利用按键有效指示“KEY”与单片机的外部中断端相连,可完成具有中断的键盘监控功能,从而提高CPU的工作效率,(范文先生网www.fwsir.com收集整理)减少按键响应时间。

SK5278工作时需要外接RC振荡电路以供系统工作,RC元件的典型值为R=3.3kΩ,C=20pF,此时的振荡频率约为4MHz,由于此振荡频率较高,故在印制电路板布线时,所有元件尤其是振荡电路的元件应尽量靠近芯片,并尽量使电路连线最短。

SK5278的RESET复位端在一般应用情况下,可以直接与正电源连接,在需要较高可靠性的情况下,可以连接外部RC复位电路,在上电或接收到RESET端的复位信号后,SK5278大约需要经过25ms的复位时间才会进入到正常工作状态。程序中应尽可能地减

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