项目13 密码锁课件.ppt

项目13 密码锁 信息工程系 项目13 密码锁 主要内容 单片机应用系统开发的原则与步骤 键盘电路 简易密码锁设计 用C51编写控制程序的基本方法 用Proteus实现单片机进行密码锁系统的仿真 用Keil软件进行单片机控制程序的设计 项目13 密码锁 学习目标 掌握应用系统开发的原则与步骤 熟悉键盘的工作原理，掌握单片机与矩阵式键盘的接口方法 能熟练运用键盘电路 掌握单片机进行密码锁系统的设计方法 掌握用C51编写控制程序的基本方法。 主要操作实例 键盘实现 简易密码锁的设计 项目13 密码锁 教学重点和难点 键盘电路 密码锁设计 用C51编写控制程序 教学方法 讲授法、演示法 教学学时 6课时 13.1 单片机应用系统开发的原则与步骤 13.2 键盘及其接口 13.3 密码锁仿真实验 项目小结 习题 13.2 键盘及其接口 13.2.1 键盘 13.2.2 独立式键盘接口 13.2.3 行列式键盘及其接口 13.2.4 应用实例 因此，在设计键盘接口时，需解决以下几个问题： 开关状态的可靠输入——可设计硬件去抖动电路或设计软件去抖动。 键盘状态的监测方法——中断方式还是查询方式。 键盘编码方法。 键盘控制程序的编制。 13.2.2 独立式键盘接口 1．独立式按键结构 独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。每根I/O口线上按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态。 独立式按键电路如图所示，有查询方式和中断方式两种结构 2．独立式按键的软件结构 包括按键查询、键功能程序转移。FP0～FP7 为功能程序入口地址标号，PROM0～PROM7分别为每个按键的功能程序。 1．键盘工作原理 行列式键盘又称矩阵式键盘。 电路原理如图所示。按键设置在行列式交点上，行列线分别连接到按键开关的两端。当行线通过上拉电阻接+5伏时，被钳位在高电平状态。 键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的。键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断。 2．键盘工作方式 键盘的工作方式： 编程扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式三种。 在键盘扫描子程序中完成下述几个功能。 （1）判断键盘上有无键按下 （2）去键的机械抖动影响。 （3）求按下键的键号。 （4）键闭合一次仅进行一次键功能操作。 3．键盘扫描方式 1）扫描法：在判定有键按下后逐列（或逐行）置低电平，同时读入行（或列）的状态，如果行（或列）的状态出现非全1状态，这时0状态的行、列交点的键就是所按下的键。特点是逐列（或逐行）扫描查询。这时相应行（或列）应有上拉电阻接高电平。 为了防止双键或多键同时按下, 往往从第 0 行一直扫描到最后 1 行, 若只发现 1 个闭合键, 则为有效键, 否则全部作废。 找到闭合键后, 读入相应的键值, 再转至相应的键处理程序。 3．键盘扫描方式 2)线反转法： 线反转法也是识别闭合键的一种常用方法, 该法比行扫描速度快, 但在硬件上要求行线与列线外接上拉电阻。  先将行线作为输出线, 列线作为输入线, 行线输出全“0”信号, 读入列线的值, 然后将行线和列线的输入输出关系互换, 并且将刚才读到的列线值从列线所接的端口输出, 再读取行线的输入值。那么在闭合键所在的行线上值必为 0。这样, 当一个键被按下时, 必定可读到一对唯一的行列值。 只要经过两个步骤就可获得键值。反转法原理如图所示。 4．行列式键盘接口 通用并行扩展I/O口键盘接口 8031串行I/O口扩展的键盘接口 13.2.4键盘设计实例 例：设计一个4*4矩阵式键盘与单片机的接口电路，并编写相应的应用程序，以实现按键的识别。该键盘共有16个按键，编号从0~15，要求刚开始时LED数码管上显示英文字母P，然后每按一个键，该键的键号在两位LED数码管上显示出来（LED显示的方案可参照LED动态显示实验）。晶振频率为6MHz。 参考电路设计： P0作为矩阵键盘的接口，其中P0.0~P0.3为行线，作为输出；P0.4~P0.7为列线，作为输入。 LED显示器为两位共阳极数码管，P1口为字段码输出，P3.5和P3.4通过74LS06驱动后分别接十位和个位位码输入端，低电平有效。 参考程序 ORG 0000H AJMP START ORG 0030H START: MOV SP,#50H MOV A,#10 MOV 30H,A INC A MOV 31H,A LOOP: NOP ACALL KEYSCAN NOP ACALL DISP NOP