单片机键盘显示课程设计报告.doc

单片机原理及应用课程设计报告 题 目：键盘按键识别及LED数码显示 学 院： 工程学院 专 业： 自动化 班 级： 1101班 姓 名： 指导教师： 2013年12月19日 目 录 1课程设计的任务与要求1 2课程设计总体分析介绍1 3各部分工作电路的详细介绍3 参考书目11 附录12 PAGE PAGE 1 第1节 课程设计的任务与要求 1.1 课程设计题目与要求 1.课程设计题目：键盘按键识别及LED数码显示 2.课程设计要求：（1）画出组成部分电路图 （2）画出程序流程图，设计程序并通过检查 （3）用语言表达工作原理，连接方式及用途等 1.2 课程设计目的及内容 1.目的： 按键是单片机常用的输入设备，操作人员可以通过按键输入指令和数据。在使用按键是单片机要正确识别按键是否被按下和按下的次数等状态，才能正确执行相关操作。本实验要实现对按键状态的正确检测并显示相关内容。 2.内容：（1）根据独立式键盘的特点，进行键盘控制系统的整体研究与设计。 （2）LED实时显示按键信息（显示按键号）。 （3）通过编写程序实现按键信息的提取和显示。 课程设计系统总体分析介绍 2.1 显示部分 本设计显示部分是利用动态显示实现的,LED数码管采用共阳极接法。LED数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极三极管增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，单片机对位选通COM端电路的控制，所以数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。 在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。 2.2 键盘模块设计 本设计键盘部分我是利用4按键的独立式键盘与8155芯片PC口直接相连实现的，即键盘由8155的PC口扩展出来的。设计电路时，将4个按键与和8155PC口连接，按下按键通过8155芯片传送给CPU，CPU存运算处理键盘信息由8位LED显示屏显示出来。键盘是计算机系统中最常用的输入设备对于一些需要人为干预的单片机应用系统，键盘成为人机交互联系的必要手段。 1.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，如机械开关、导电橡胶开关等；另一类是无触点式开关按键、磁感应按键等。但单片机应用系统中大多采用机械式。 2.键输入原理 对于一个键盘或一组按键，单片机系统中总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无按键输入并检查是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。 3.键抖动和消抖方法 机械式按键在按下或释放时，由于弹性作用也影响，通常伴随较短时间的触点机械抖动，抖动的时间一般是5-10ms，这种现象称为键抖动。在理想和实际状态下按键产生的电压波形如下所示。 理想按键电压波形 实际按键电压波形 键抖动使按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的，所以要采用一些方法来消除抖动。一是硬件方法：可采用在键输出端加R-S触发器（双稳态触发器）或单稳态触发器构成去抖动电路；二是软件方法：在按键的按下和释放时采用软件延时的方法来消除。 4.键码识别 常用两种方法：一是用专用硬件电路来识别，把这种键盘成为编码键盘；另一种方法是利用软件方法来识别，把这种键盘成为非编码键盘。键码的识别可采用随机