单片机课程设计3.docxVIP

51单片机键盘控制数码管显示目录第1节 引 言……………………………………………………………………21.1 51单片机简介…………………………………………………………21.2本设计任务和主要内容………………………………………………3第2节 系统主要硬件电路设计………………………………………………32.1 单片机控制系统原理…………………………………………………32.2 单片机总体设计电路……………………………………………………………32.2.1 矩阵式键盘电路……………………………………………………4 2.2.2时钟电路……………………………………………………………52.2.3复位电路……………………………………………………………52.3 译码显示电路…………………………………………………………6第3节 系统设计………………………………………………………………63.1软件流程图………………………………………………………………83.2系统设计主程序…………………………………………………………9第4节结束语…………………………………………………………………13参考文献………………………………………………………………………13引言矩阵式键盘乃是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N个按键，即时在LED数码管上。单片机控制的据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。4*4矩阵式键盘采用AT89S51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码电路、显示电路等组成，软件选用汇编语言编程。单片机将检测到的按键信号转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。51单片机简介单片机品种繁多，就应用情况看，应用最广者当属Intel公司的MCS-51系列8位机。引脚功能如左图所示VCC：接正极电源+5vGND：接地RST：复位信号输入引脚XTAL1，XTAL2：接外部晶振引脚，外部时钟电路如图2-2,C1,C2在proteus中为 CAP。弯曲一极为正极，另一极为负极。图2-2P0，P1，P2，P3：不扩展功能作双向I/O口用，访问外部存储器时，P2，P0分别做地址总线高低8位地址。1.2.设计任务，用键盘控制一位数码管显示0—F主要研究单片机控制的键盘识别显示系统，分别对按键信息和显示电路以及软、硬件各个部分进行研究。主要内容如下：根据矩阵式键盘的特点，进行键盘控制系统的整体研究与设计； LED实时显示按键信息；采用软件编程的方法实现按键信息的提取和显示。复位时，数码管显示“P”2.1单片机控制系统原理框图数码管显示外设控制单片机键盘电路单片机2.2总设计图 如图所示，p2口接数码管显示电路，p1接键盘控制端。RP1为八个并排电阻，用于保护数码管　2--2 总体设计图2.2.1 4*4矩阵式键盘电路　按键的分类　　按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键。按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。4×4矩阵键盘 AT89C51单片机的并行口P1接4×4矩阵键盘，以P1.0－P1.3作输入线，以P1.4－P1.7作输出线；P1口输出按键信息，在数码管上显示每个按键的“0－F”序号。实际电路图连接如图2-4所示。当无按键闭合时，P1.0--P1.3与P1.4--P1.7之间开路。当有键闭合时，与闭合键相连的两条I/O口线之间短路。判断有无按键按下的方法是：第一步，置列线P1.4--P1.7为输入状态，从行线P1.0--P1.3输出低电平，读入列线数据，若某一列线为低电平，则该列线上有键闭合。第二步，行线轮流输出低电平，从列线P1.4--P1.7读入数据，若有某一列为低电平，则对应行线上有键按下。综合一二两步的结果，可确定按键编号。但是键闭合一次只能进行一次键功能操作，因此须等到按键释放后，再进行键功能操作，否则按一次键，有可能会连续多次进行同样的键操作。2-2-1 矩阵式键盘电路2.2.2时钟电路时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器的输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，