所謂人機交互，無外乎是利用微控制器檢測用戶的輸入指令，以及將設備的狀態信息通過顯示器顯示出來，微控制器通過檢測用戶輸入的指令，來及時響應用戶的操作；用戶則通過LCD等顯示設備顯示出來的信息，來實時的了解設備的運行狀況。因此，一套優秀的人機接口，對一個嵌入式設備來說是多么的重要。有了人機接口，那么嵌入式的所有功能，都可以慢慢實現了。下面就有我來給大家講講人機交互里面最簡單的輸入設備，按鍵的掃描實現方法吧。
按鍵的掃描方式主要有下面幾種：
1、死循環掃描方式：這種掃描方式，一般出現在大量的單片機教程及51開發板的配套例程里面，因此一般單片機初學者多是用這種掃描方式，因為這種掃描方式簡單直接，也比較好理解。假定按鍵端口為PIN_KEY1，延時函數為delay_ms(unsined int ms),則死循環掃描方式的實現方式如下：
//由于超出字數，具體程序請大家閱讀附件理解，抱歉。
以上就是死循環掃描方式的按鍵掃描實現方法，是最簡單的方法，這種方法最大的缺點就是占用CPU時間過長。當實現的功能比較簡單，例如只控制一個LED燈的亮滅，感覺不出這種方法的缺點。但是當功能比較多的時候，就會造成系統比較卡頓的現象，使系統運行不流暢，造成的原因就是delay_ms(20)，因為在延時的20ms里面，CPU完全是死等在那里，不去處理其他任何功能，只有當按鍵松開后，才會去處理其他功能，如果到處都充滿了這種死循環，那么就會有很多功能得不到及時的響應，而造成系統卡頓。
2、中斷方式：這種按鍵掃描方式一般是利用外部中斷來實現，因為外部中斷一般具有上升沿觸發中斷、下降沿觸發中斷、高電平觸發中斷、低電平觸發中斷等，當按鍵沒有按下時為高電平，按下按鍵后，會有一個下降沿或者是低電平，外部中斷檢測到該信號后，進入外部中斷處理程序，從而實現按鍵掃描。這種方式一般利用在一些需要低功耗應用的場合，當MCU進入低功耗模式時，需要一個外部中斷來喚醒MCU，進入運行模式，這時我們可以利用一個外部中斷來喚醒MCU，并且通過外部中斷來檢測掃描按鍵是否按下，實現特定的功能。外部中斷掃描方式的主要優點是，平時不需要MCU的參與，也就不消耗MCU的運行時間，只有當檢測到外部中斷時，才處理按鍵事件；缺點是一般MCU的外部中斷口不多，而外部中斷一般是用來處理一些比較緊急的功能，比如過零檢測等功能的。因此，外部中斷掃描方式也不是最常用的按鍵掃描方法。
3、ADC檢測按鍵：這種方法一般是使用在具有ADC功能的單片機上，當IO口不足時，可以使用一個AD口來檢測按鍵，每個按鍵按下時，AD采集到的數據不一樣，從而來實現按鍵的檢測。
4、定時器定時掃描方式：這種方法和方法1有點類似，只是不會像方法1那樣死等在那里消耗MCU運行時間，而是通過定時器掃描來實現。首先，MCU檢測到按鍵后，定時器定時，達到一定時間后，繼續掃描按鍵是否按下，然后計時按鍵按下的時間，當20ms以后按鍵還是按下狀態，則執行按鍵操作，反之則認為是抖動。下面是我利用狀態機實現的一個按鍵掃描程序，先貼出源代碼再講解實現過程。
//由于貼源代碼超出字數，此處程序請大家看附件資料理解，抱歉，大家可以安裝Source Insight 3閱讀，里面已經附件里面已經建好了工程。
//main函數如下：
void main(void)
{
//系統初始化
SystemInit();
while(1)
{
if(SystemFlag.fTimer_5ms)//a
{
SystemFlag.fTimer_5ms = 0;//b
process_key();//c
}
}
}
注解：
a、查詢5ms標志是否為真，這個標志是在定時器中斷里面置位的，5ms定時到，就置位該標志。
b、清楚5ms到標志；
c、調用按鍵掃描函數，這樣按鍵掃描函數是5ms執行一次。
process_key()函數里面的具體的按鍵功能執行函數請查看附件，里面注釋的很清楚了。
以上程序實現的功能是，短按K1，LED1亮，LED2滅；短按K2，LED1滅，LED2亮；長按K1兩秒，LED1翻轉；長按K2兩秒，LED2翻轉；K1和K2同時按下2秒，LED1和LED2都翻轉。附件使用的是瑞薩R5F100FC單片機編程實現的，大家可以移植到任何平臺。
我想經過了上面的講解，大家對按鍵的幾種掃描實現方式都有了一個足夠的認識了，大家也可以看出狀態機編程應用比較實用。將一個功能，分解成多個不同的狀態，每個狀態處理一個步驟，簡單易懂，而且也更加容易實現。
如果你是個單片機初學者，或者是還在使用死循環掃描按鍵的程序員，那么請趕緊拋棄死循環吧，盡量用定時器中斷來實現一個簡單的前后臺系統。
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