单片机实验——查询式键盘实验
单片机实验——查询式键盘实验
1.实验目的
（1）掌握查询式按键检测方法
（2）掌握数码管动态扫描汇编语言的编制方法
2.预习要点
（1）按键检测的基本原理
（2）数码管动态扫描显示方法
3.实验设备
计算机、单片机实验箱。
4.实验内容
基本要求：
接实验二的实验内容，通过实验板的4个按键电路，将按键的检测线连接到CPU 的p1.0~p1.3上。当按下按键1到4时，在实验板显示电路分别对应显示30H到33H存储单元的内容。
扩展要求：
30H~33H中放置字母A~D的ASCII码，当按下按键1到4时，A~D字母循环间隔分别为1至4秒
实验3
ORG 0000H
SJMP MAIN
;********************************
;主程序
ORG 0030H
MAIN:MOV SP,#70H
;初始化8155
MOV DPTR,#0100H
MOV A,#03H
MOVX @DPTR,A
LOOP:LCALL KEYSCAN ;键扫描
LCALL DISPLAY ;数码管显示
SJMP LOOP
;********************************
;显示子程序
DISPLAY:
LD0:MOV DPTR,#0102H
MOV A,#0FEH
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#DTAB
MOV A,R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#0101H
MOVX @DPTR,A
LCALL DELAY
RET
;********************************
;字形表
DTAB:
DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH
DB 77H,7CH,39H,5EH,79H
DB 71H
;********************************
;延时1ms
DELAY:
MOV R7,#2
DEL1:MOV R6,#0FFH ;(这里用的是FFH,和250差不多的这里精确度要求不高) DEL2:DJNZ R6,DEL2
DJNZ R7,DEL1
RET
;********************************
;延时20ms ;用来消除抖动用的
DELAY20MS:
MOV R7,#40
DEL11:MOV R6,#0FFH
DEL22:DJNZ R6,DEL22
DJNZ R7,DEL11
RET
;********************************
;键扫描子程序
KEYSCAN:
MOV P1,#0FFH ;给P1全高,如果此时有键按下的话下一瞬间对应的位会马上变0
MOV A,P1
CJNE A,#0FFH,K_NEXT1 ;如果A=FFH则表明没有键按下,退出子程序,有键按下的话跳转到K_NEXT1
RET
K_NEXT1:LCALL DELAY20MS ;延时20ms,用来消除抖动
MOV A,P1
CJNE A,#0FFH,K1 ;再次检测P1是否为FFH,若为FFH说明刚才的是干扰,退出子程序,如果实在有键按下则跳转K1
RET
K1:JB ACC.0,K2 ;下面是逐位检测看看到底是哪一个按键按下,然后执行对应的操作,这里是把要现实的内容放到
MOV R0,#01H ;R0里,ABCD键分别对应1234
RET
K2:JB ACC.1,K3
MOV R0,#02H
RET
K3:JB ACC.2,K4
MOV R0,#03H
RET
K4:JB ACC.3,KRET
MOV R0,#04H
RET
KRET:MOV R0,#00H
RET
;********************************
实验3扩展
ORG 0000H
SJMP MAIN
;*******************************************
ORG 0030H
MAIN: MOV SP,#70H ;主程序
;设置显示缓存区
MOV 30H,#0AH
MOV 31H,#0BH
MOV 32H,#0CH
MOV 33H,#0DH
;初始化8155
MOV DPTR,#0100H
MOV A,#03H
MOVX @DPTR,A
MOV 40H,#0
LOOP:MOV DPTR,#0102H ;关显示(控制字位) 为了使当没有键按下时数码管不亮MOV A,#0FFH
MOVX @DPTR,A
MOV DPTR,#0101H ;关显示(控制字形) 为了使当没有键按下时数码管不亮,其实这两个只取一个就可以了.
MOV A,#0H ;显示间隔标志
MOVX @DPTR,A
LCALL KEYSCAN ;键扫描
MOV R4,40H ;R4为字母变化的间隔
CJNE R4,#0,LOOP1 ;若间隔为0,则表示没有键按下,若不为0,则跳转LOOP1,进行对应间隔的显示
SJMP LOOP
LOOP1:LCALL DISPLAY ;调用显示
SJMP LOOP
;*********************************************
;显示子程序
DISPLAY:
MOV R0,#30H
MOV R3,#0FEH
MOV R4,40H ;显示间隔
LD0:MOV DPTR,#0102H ;送字位
MOV A,R3
MOVX @DPTR,A
NEXT:MOV DPTR,#DTAB ;查表,送字形
MOV A,@R0
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#0101H
MOVX @DPTR,A
NEXT1:LCALL DELAY1 ;延时T=R4*250ms
DJNZ R4,NEXT1
MOV R4,40H
INC R0
CJNE R0,#34H,NEXT ;没有显示完ABCD的话继续显示,显示了跳出子程序
RET
;************************************************8
;字形表
DTAB:
DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H
DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH
DB 77H,7CH,39H,5EH,79H
DB 71H
;********************************************************
;延时250Ms
DELAY1:
MOV R5,#5
DEL000:MOV R7,#100
DEL111:MOV R6,#0FFH
DEL222:DJNZ R6,DEL222
DJNZ R7,DEL111
DJNZ R5,DEL000
RET
;**********************************************************
;键扫描
KEYSCAN:
MOV A,P1
CJNE A,#0FFH,K_NEXT1
MOV 40H,#0 ;如果没有键按下的话令40H为0 时间间隔为0
RET
K_NEXT1:LCALL DELAY2 ;消除抖动
CJNE A,#0FH,K1
RET
K1:JB ACC.0,K2 ;检查看看是哪一个键按下,分别给40H赋不同的时间间隔MOV 40H,#1
RET
K2:JB ACC.4,K3
MOV 40H,#2
RET
K3:JB ACC.2,K4
MOV 40H,#3
RET
K4:JB ACC.3,KRET
MOV 40H,#4
KRET:RET
;******************************************************
;延时20ms
DELAY2:
MOV R7,#40
DEL11:MOV R6,#0FFH ;我个人比较习惯用FFH ╮(￣▽￣")╭
DEL22:DJNZ R6,DEL22
DJNZ R7,DEL11
RET
;******************************************************8 END
键盘与LED显示实验
实验三键盘及LED显示实验 一、实验内容 利用8255可编程并行接口控制键盘及显示器，当有按键按下时向单片机发送外部中断请求（INT0，INT1），单片机扫描键盘，并把按键输入的键码一位LED显示器显示出来。 二、实验目的及要求 （一）实验目的 通过该综合性实验，使学生掌握8255扩展键盘和显示器的接口方法及C51语言的编程方法，进一步掌握键盘扫描和LED显示器的工作原理；培养学生一定的动手能力。 （二）实验要求 1．学生在实验课前必须认真预习教科书与指导书中的相关内容，绘制流程图，编写C51语言源程序，为实验做好充分准备。 2．该实验要求学生综合利用前期课程及本门课程中所学的相关知识点，充分发挥自己的个性及创造力，独立操作完成实验内容，并写出实验报告。 三、实验条件及要求 计算机，C51语言编辑、调试仿真软件及实验箱50台套。 四、实验相关知识点 1．C51编程、调试。 2．扩展8255芯片的原理及应用。 3．键盘扫描原理及应用。 4．LED显示器原理及应用。
5．外部中断的应用。 五、实验说明 本实验仪提供了8位8段LED 显示器，学生可选用任一位LED 显示器，只要按地址输出相应的数据，就可以显示所需数码。 显示字形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F 段 码 0xfc 0x60 0xda 0xf2 0x66 0xb6 0xbe 0xe0 0xfe 0xf6 0xee 0x3e 0x9c 0x7a 0x9e 0x8e 六、实验原理图 01e 1d 2dp 3 c 4g 56 b 78 9 a b c g d dp f 10a b f c g d e dp a 11GND3a b f c g d e dp 12 GND4 a b f c g d e dp GND1GND2DS29 LG4041AH 234 567 89A B C D E F e 1d 2dp 3 c 4g 56 b 78 9 a b c g d dp f 10a b f c g d e dp a 11GND3a b f c g d e dp 12 GND4 a b f c g d e dp GND1 GND2DS30 LG4041AH 1 2 3 4 5 6 7 8 JP4112345678 JP4712345678JP42 SEGA SEGB SEGC SEGD SEGE SEGG SEGF SEGH SEGA SEGB SEGC SEGD SEGE SEGG SEGF SEGH A C B 12345678 JP92D 5.1K R162 5.1K R163VCC VCC D034D133D232D331D430D529D628D727PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC7 10 RD 5WR 36A09A18RESET 35CS 6 U36 8255 D0D1D2D3D4D5D6D7WR RD RST A0A1PC5PC6PC7 PC2PC3PC4PC0PC1CS 12345678JP56 12345678JP53 12345678 JP52 PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7 (8255 PB7)(8255 PB6)(8255 PB5)(8255 PB4)(8255 PB3)(8255 PB2)(8255 PB1)(8255 PB0) (8255 PC7)(8255 PC6)(8255 PC5)(8255 PC4)(8255 PC3)(8255 PC2)(8255 PC1)(8255 PC0) (8255 PA0) (8255 PA1) (8255 PA2) (8255 PA3) (8255 PA4) (8255 PA5) (8255 PA6) (PA7) I N T 0(P 3.2) I N T 0(P 3.3) 七、连线说明
实验报告七-键盘扫描及显示实验
信息工程学院实验报告 课程名称：微机原理与接口技术 实验项目名称：键盘扫描及显示实验 实验时间： 班级： 姓名： 学号： 一、实 验 目 的 1. 掌握 8254 的工作方式及应用编程。 2. 掌握 8254 典型应用电路的接法。 二、实 验 设 备 了解键盘扫描及数码显示的基本原理，熟悉 8255 的编程。 三、实 验 原 理 将 8255 单元与键盘及数码管显示单元连接，编写实验程序，扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。实验具体内容如下：将键盘进行编号，记作 0～F ，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数码管上可以显示最近 6 次按下的按键编号。 键盘及数码管显示单元电路图如图 7-1 和 7-2 所示。8255 键盘及显示实验参考接线图如图 7-3 所示。 图 7-1 键盘及数码管显示单元 4×4 键盘矩阵电路图 成 绩： 指导老师(签名)：
图 7-2 键盘及数码管显示单元 6 组数码管电路图 图 7-3 8255 键盘扫描及数码管显示实验线路图 四、实验内容与步骤 1. 实验接线图如图 7-3 所示，按图连接实验线路图。
图 7-4 8255 键盘扫描及数码管显示实验实物连接图 2.运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。 图 7-5 8255 键盘扫描及数码管显示实验程序编辑界面 3. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示，验证程序功能。 五、实验结果及分析： 1. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示。
根据C51单片机的键盘及LCD显示
基于C51单片机的键盘及LCD显示 一、实验目的 1.掌握矩阵式键盘的数字键和功能键的编程方法。 2.掌握LCD的接口技术和编程方法。 3.掌握仪器监控程序设计和调试方法。 二、预习与参考 1. 结合ST7920 控制器系列中文图形液晶模块有关资料手册，详细了解ST7920接口设计技术。 2. 参考资料 1）实验板说明书 2）ST7920 控制器系列中文图形液晶模块资料手册 三、设计指标 利用实验板上提供的键盘电路，LCD显示电路,设计一人机界面，能实现以下功能： 1.LCD上显示“重庆科技学院” 2.按键至少包括0-9的数字键 3.LCD显示按键值 4.电子钟显示：时，分，秒（选作） 四、实验要求 1.以单片机为核心，设计4*4非编码键盘及LCD的硬件电路，画出电路原理图。 2.设计4*4非编码键盘及LCD的控制软件，画出流程图，编写控制程序。
五、实验仪器设备和材料清单 单片机实验板、连接导线、ST7920图形液晶模块、PC机； Keil c51软件 六、实验设计及实施的指导 1.实验课前布置实验任务，提出实验要求，预习相关资料，完成硬件草图设计和软件流程图备查。 2.经指导教师检查，预习达到要求者进入实验室实验。 3.按照设计的电路连线，构建键盘及显示系统，经检查无误方可进入下一步。 4.在指导教师指导下调试LCD显示程序。 5.在指导教师指导下调试按键程序。 6.综合调试直到满足设计要求。 七、实验成绩评定方法 实验成绩包括预习、实验完成质量、实验报告质量4部分组成，各部分所占比例分别为30%、30%、40%。 八、实验报告要求 1．实验报告格式： 一．实验名称 二．实验目的 三．实验内容 四．设计思想 五．硬件设计 六．程序代码
单片机实验报告——矩阵键盘数码管显示
单片机实验报告 信息处理实验 实验二矩阵键盘 专业：电气工程及其自动化 指导老师：高哲 组员：明洪开张鸿伟张谦赵智奇 学号：152703117 \152703115\152703118\152703114室温：18 ℃日期：2017 年10 月25日
矩阵键盘 一、实验内容 1、编写程序，做到在键盘上每按一个键(0－F)用数码管将该建对应的名字显示出来。按其它键没有结果。 二、实验目的 1、学习独立式按键的查询识别方法。 2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。 3、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。 4、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计和贴士排错能力。 5、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 6、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。 三、实验原理 1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。 3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然
后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。 行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。
单片机课程设计 模拟键盘输入及显示系统设计..
课程设计说明书课程名称：单片机应用基础 设计题目：模拟键盘输入及显示系统设计专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： 设计者： 学号：
目录 第一章课程设计的目的和要求 (1) 1.1课程设计的目的和要求 (1) 1.2课程设计预备知识 (1) 1.3课题设计的任务 (2) 第二章总体设计 介绍对系统设计的总体认识及解决方案，并对采取的方案进行论证 第三章硬件设计 介绍本系统所选用的各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式等，画出系统工作原理图及实现方法 第四章软件设计 介绍本系统的主要功能模块程序的框图，以及总体程序框图和设计思路 第五章系统调试 介绍系统调试过程以及出现的问题、解决方法 第六章结束语 简述课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 参考文献
第一章、课程设计目的和要求 1.1 课程设计目的和要求 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 1.2课程设计预备知识 总的来说，设计者要具备Mcs-51单片机的有关硬件及软件知识，汇编语言编程或者C 语言编程的有关知识，I\O接口的有关知识，WAVE6000集成调试软件的应用，能利用PROTEUS 软件绘制系统工作原理，一定的设计经验等等。本次设计所要掌握的一些基本知识如下：（1）键盘工作原理 键盘是由若干按键组成的开关矩阵，是嵌入式控制系统的一种输入部件。键盘分两种：一种是独立式按键，另一种是矩阵式按键。如图所示。独立式按键用的比较少，可以直接与单片机的P1口某一位进行连接，通过判断这一位的状态知道是否有键输入。在应用中通常需要数量较多的按键，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。 独立式键盘和4*4矩阵式键盘
单片机按键的解决方法
单片机按键的解决解决方案 1、单片机上的按键控制一般采用两种控制方法：中断和查询。中断必须借助中断引脚，而 查询按键可用任何IO端口。按键较少时，一个按键占用一个端口，而按键较多时，多采用矩阵形式(如：经常用4个端口作为输出，4个端口作为输入的4X4矩阵来获得16个按键)；还可以用单片机的AD转换功能一个引脚接多个按键，根据电阻分压原理判断是哪个按键按下。 2、中断形式 STM32可支持68个中断通道，已经固定分配给相应的外部设备，每个中断通道都具备自己的中断优先级控制字节PRI_n(8位，但是STM32中只使用4位，高4位有效)，每4个通道的8位中断优先级控制字构成一个32位的优先级寄存器。68个通道的优先级控制字至少构成17个32位的优先级寄存器. 4bit的中断优先级可以分成2组，从高位看，前面定义的是抢占式优先级，后面是响应优先级。按照这种分组，4bit一共可以分成5组 第0组：所有4bit用于指定响应优先级； 第1组：最高1位用于指定抢占式优先级，后面3位用于指定响应优先级； 第2组：最高2位用于指定抢占式优先级，后面2位用于指定响应优先级； 第3组：最高3位用于指定抢占式优先级，后面1位用于指定响应优先级； 第4组：所有4位用于指定抢占式优先级。 所谓抢占式优先级和响应优先级，他们之间的关系是：具有高抢占式优先级的中断可以在具有低抢占式优先级的中断处理过程中被响应，即中断嵌套。 当两个中断源的抢占式优先级相同时，这两个中断将没有嵌套关系，当一个中断到来后，如果正在处理另一个中断，这个后到来的中断就要等到前一个中断处理完之后才能被处理。如果这两个中断同时到达，则中断控制器根据他们的响应优先级高低来决定先处理哪一个；如果他们的抢占式优先级和响应优先级都相等，则根据他们在中断表中的排位顺序决定先处理哪一个。每一个中断源都必须定义2个优先级。 有几点需要注意的是： 1）如果指定的抢占式优先级别或响应优先级别超出了选定的优先级分组所限定的范围，将可能得到意想不到的结果； 2）抢占式优先级别相同的中断源之间没有嵌套关系； 3）如果某个中断源被指定为某个抢占式优先级别，又没有其它中断源处于同一个抢占式优先级别，则可以为这个中断源指定任意有效的响应优先级别。 GPIO外部中断： STM32中，每一个GPIO都可以触发一个外部中断，但是，GPIO的中断是以组为一个单位的，同组间的外部中断同一时间智能使用一个，如：PA0,PB0,PC0,PD0,PE0,PF0这些为1组，如果我们使用PA0作为外部中断源，那么别的就不能使用了，在此情况下我们使用类似于PB1,PC2这种末端序号不同的外部中断源，每一组使用一个中断标志EXTI x.EXTI0~EXTI4这5个外部中断有着自己单独的中断响应函数。EXTI5~EXTI9共用一个中断响应函数，EXTI10~EXTI15共使用一个中断响应函数。 对于中断的控制，STM32有一个专用的管理机构NVIC.中断的使能，挂起，优先级，活动等等都是由NVIC在管理的。 编写IO口外部中断步骤及其注意事项:
单片机4X4键盘扫描和显示课程设计
二、设计内容 1、本设计利用各种器件设计，并利用原理图将8255单元与键盘及数码管显示单元连接，扫描键盘输入，最后将扫描结果送入数码管显示。键盘采用4*4键盘，每个数码管可以显示0-F共16个数。将键盘编号，记作0-F，当没按下其中一个键时，将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当在按下一个 键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示，数码管上 可以显示最近6次按下的按键编号。 设计并实现一4×4键盘的接口，并在两个数码管上显示键盘所在的行与列。 三、问题分析及方案的提出 4×4键盘的每个按键均和单片机的P1口的两条相连。若没有按键按下时，单片机P1口读得的引脚电平为“1”；若某一按键被按下，则该键所对应的端口线变为地电平。单片机定时对P1口进行程序查询，即可发现键盘上是否有按键按下以及哪个按键被按下。 实现4×4键盘的接口需要用到单片机并编写相应的程序来识别键盘的十六个按键中哪个按键被按下。因为此题目还要求将被按下的按键显示出来，因此可以用两个数码管来分别显示被按下的按键的行与列
表示任意一个十六进制数)分别表示键盘的第二行、第三行、第四行;0xXE、0xXD、0xXB、0xX7(X表示任意一个十六进制数)则分别表示键盘的第一列、第二列、第三列和第四列。例如0xD7是键盘的第二行第四列的按键 对于数码管的连接，采用了共阳极的接法，其下拉电阻应保证芯片不会因为电流过大而烧坏。 五、电路设计及功能说明 4×4键盘的十六个按键分成四行四列分别于P1端口的八条I/O 数据线相连；两个七段数码管分别与单片机的P0口和P2口的低七 位I/O数据线相连。数码管采用共阳极的接法，所以需要下拉电阻 来分流。结合软件程序，即可实现4×4键盘的接口及显示的设计。 当按下键盘其中的一个按键时，数码管上会显示出该按键在4×4键 盘上的行值和列值。所以实现了数码管显示按键位置的功能 四、设计思路及原因 对于4×4键盘，共有十六个按键。如果每个按键与单片机的一个引脚相连，就会占用16个引脚，这样会使的单片机的接口不够用（即使够用，也是对单片机端口的极大浪费）。因此我们应该行列式的接法。行列式非编码键盘是一种把所有按键排列成行列矩阵的键盘。在这种键若没有按键按下时，单片机从P1口读得的引脚电平为“1”；若某一按键被按下，则该键所对应的端口线变为地电平。因此0xEX(X表示任意4×4键盘的第一行中的某个按键被按下，相应的0xDX、0xBX、0x7X(X 二、实验内容
键盘扫描实验设计报告
目录 第一章引言 (1) 1.1 键盘及LED扩展电路概述 (1) 1.2 系统的主要功能 (1) 第二章系统的硬件设计 (2) 2.1 系统的硬件构成及功能 (3) 2.2 主控模板硬件设计 (3) 2.3 ARM芯片及引脚说明 (3) 2.4 LED数码显示管 (6) 2.5 键盘设计 (8) 第三章系统的软件设计 (12) 3.1 软件总体功能设计 (12) 3.2各功能模块软件设计 (16) 第四章结束语 (18) 致谢 (18) 参考文献 (18) 附录 (19)
第一章引言 1.1键盘及LED扩展电路概述 键盘及LED扩展电路主要是由74HC164移位寄存器、数码显示管、按键、电阻、电容、导线等构成的。将8个按键用总线分别与两个74HC164移位寄存器、数码显示管联接起来，两个74HC164移位寄存器联接起来。一个用来存段码，一个用来存位码。在没有按键动作时，74HC164 移位寄存器的数据输入端AB（A 和B 作为一个2 个输入端的与门为74HC164 提供数据，在此电路里并联）的输入电平为1，供电路产生移位逻辑时钟脉冲信号的输入端CP也为1 电平。此时按下键就给了CP 端一个低电平，当键松开后CP端即恢复高电平，于是CP端就得到了一个输入翻转兼移位的低电平脉冲信号.当74HC164得到了一个0 数据的同时输出端Q7～Q0 的数据将全部左移一位。通过DATA端持续给其传送数据，当装满寄存器后开始循环，而寄存器与数码显示管是相通的，寄存器把对应位的高、低电平传给数码管，使符合条件（段码、位码）的0-9在数码管上显示出来。 1.2系统的主要功能 该系统使用前后台的程序编写方法，完成三个基本的功能。 1．任意按下键盘，能在数码显示管上将按下的键对应的十六进制数显示出来图1.1.1 3. 键盘扫描的流程图如右：
单片机按键控制蜂鸣器发声程序
#include Count = 0; // 中断计数器清 0 Addr = i *3; while(1) { Temp1 = SONG[Addr++]; if (Temp1 == 0xFF) //休止符 { TR0 = 0; Delay_xMs(100); } else if (Temp1 == 0x00) //歌曲结束符 { return; } else { Temp2 = SONG[Addr++]; TR0 = 1; while(1) { Speak = ~Speak; Delay_xMs(Temp1); if(Temp2 == Count) { Count = 0; break; } } } } }void keyscan (void)// 按键切换声音函数{ if(key1==0) { delay(10); if(key1==0) { 4×4矩阵键盘51单片机识别实验与程序1．实验任务 图4.14.1 2．硬件电路原理图 图4.14.2 3．系统板上硬件连线 （1．把“单片机系统“区域中的P3.0－P3.7端口用8芯排线连接到“4X4行列式键盘”区域中的C1－C4 R1－R4端口上； （2．把“单片机系统”区域中的P0.0/AD0－P0.7/AD7端口用8芯排线连接到“四路静态数码显示模块”区域中的任一个a－h端口上；要求：P0.0/AD0对应着a，P0.1/AD1对应着b，……，P0.7/AD7对应着h。 4．程序设计内容 （1．4×4矩阵键盘识别处理 （2．每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。每个按键的状态同样需变成数字量“0”和 “1”，开关的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。 键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么；还要 消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接 地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键， 通过软件查表，查出该键的功能。 5．程序框图 图4.14.3 C语言源程序 #include 0x39,0x5e,0x79,0x71}; unsignedchartemp; unsignedcharkey; unsignedchari,j; voidmain(void) { while(1) { P3=0xff; P3_4=0; temp=P3; temp=temp&0x0f; if(temp!=0x0f) { for(i=50;i>0;i--) for(j=200;j>0;j--); temp=P3; temp=temp&0x0f; if(temp!=0x0f) { temp=P3; temp=temp&0x0f; switch(temp) 一、实验原理及电路 1、LCD显示器是通过给不同的液晶单元供电，控制其光线的通过与否，从而达到显示的目的。因此，LCD的驱动控制归于对每个液晶单元通断电的控制，每个液晶单元都对应着一个电极，对其通电，便可使用光线通过（也有刚好相反的，即不通电时光线通过，通电时光线不通过）。, 2、由于LCD已经带有驱动硬件电路，因此模块给出的是总线接口，便于与单片机的总线进行接口。驱动模块具有八位数据总线，外加一些电源接口和控制信号。而且还自带显示缓存，只需要将要显示的内容送到显示缓存中就可以实现内容的显示。由于只有八条数据线，因此常常通过引脚信号来实现地址与数据线复用，以达到把相应数据送到相应显示缓存的目的。 实验电路图 二、功能说明 设计并实现一4×4键盘的接口，键盘与1602显示单元连接，编写实验程序扫描键盘输入，并将扫描结果送1602显示，键盘采用4×4键盘。将键盘进行编号记作0—F当按下其中一个按键时将该按键对应的编号在一个1602显示出来，当按下下一个按键时便将这个按键的编号1602上显示出来 实验框图 四、实验代码 #include 用51单片机中断编写的4x4键盘程序 应用查询扫描编写键盘程序，由于要给按键去抖动，程序变得比较复杂和冗长（详见2013年9月29日博文《MSP430和 AT89C51单片机4x4键盘C程序》），如果用中断编写，设置中断响应在下降沿时执行中断，则程序编写不用去抖动判断，所以相比较要简单很多！下面用汇编和C语言两种方式编写4X4键盘程序！ 一、汇编程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003h Ljmp ZD0 ORG 000Bh LJMP TZD0 ORG 0013h Ljmp ZD1 ORG 001Bh LJMP TZD1 ORG 0040H MAIN: Mov TMOD,#66h MOV TH0,#0ffh MOV TL0,#0ffh MOV TH1,#0ffh MOV TL1,#0ffh SETB EA SETB ET0 SETB TR0 SETB ET1 SETB TR1 SETB IT0 SETB IT1 SETB EX0 SETB EX1 xh: mov P1,#0feh Lcall Delay mov P1,#0fdh Lcall Delay mov P1,#0fbh Lcall Delay mov P1,#0f7h Lcall Delay SJMP xh ZD0: JNB P1.0,dat1 JNB P1.1,dat2 JNB P1.2,dat3 JNB P1.3,dat4 dat1: mov P2,#06h ;1 sjmp ZD0R dat2: mov P2,#5bh ;2 sjmp ZD0R dat3: mov P2,#4fh ;3 sjmp ZD0R dat4: mov P2,#66h ;4 ZD0R: reti ZD1: JNB P1.0,dat5 一、实验目的： 1、学习非编码键盘的工作原理和键盘的扫描方式。 2、学习键盘的去抖方法和键盘应用程序的设计。 二、实验设备： 51/AVR实验板、USB连接线、电脑 三、实验原理： 键盘接口电路是单片机系统设计非常重要的一环，作为人机交互界面里最常用的输入设备。我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人机通信。 1、按键的分类 一般来说，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；另一类是无触点式开关按键，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（如本学习板上所采用按键）。 按键按照接口原理又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识别。 全编码键盘由专门的芯片实现识键及输出相应的编码，一般还具有去抖动和多键、窜键等保护电路，这种键盘使用方便，硬件开销大，一般的小型嵌入式应用系统较少采用。非编码键盘按连接方式可分为独立式和矩阵式两种，其它工作都主要由软件完成。由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中（本学习板也采用非编码键盘）。 2、按键的输入原理 在单片机应用系统中，通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说，它能提供标准的TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。此外，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应 单片机实验——查询式键盘实验 1.实验目的 （1）掌握查询式按键检测方法 （2）掌握数码管动态扫描汇编语言的编制方法 2.预习要点 （1）按键检测的基本原理 （2）数码管动态扫描显示方法 3.实验设备 计算机、单片机实验箱。 4.实验内容 基本要求： 接实验二的实验内容，通过实验板的4个按键电路，将按键的检测线连接到CPU 的p1.0~p1.3上。当按下按键1到4时，在实验板显示电路分别对应显示30H到33H存储单元的内容。 扩展要求： 30H~33H中放置字母A~D的ASCII码，当按下按键1到4时，A~D字母循环间隔分别为1至4秒 实验3 ORG 0000H SJMP MAIN ;******************************** ;主程序 ORG 0030H MAIN:MOV SP,#70H ;初始化8155 MOV DPTR,#0100H MOV A,#03H MOVX @DPTR,A LOOP:LCALL KEYSCAN ;键扫描 LCALL DISPLAY ;数码管显示 SJMP LOOP ;******************************** ;显示子程序 DISPLAY: LD0:MOV DPTR,#0102H MOV A,#0FEH MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#DTAB MOV A,R0 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#0101H MOVX @DPTR,A LCALL DELAY RET ;******************************** ;字形表 DTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH DB 77H,7CH,39H,5EH,79H DB 71H ;******************************** ;延时1ms DELAY: MOV R7,#2 DEL1:MOV R6,#0FFH ;(这里用的是FFH,和250差不多的这里精确度要求不高) DEL2:DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 RET ;******************************** ;延时20ms ;用来消除抖动用的 DELAY20MS: MOV R7,#40 DEL11:MOV R6,#0FFH DEL22:DJNZ R6,DEL22 DJNZ R7,DEL11 RET ;******************************** ;键扫描子程序 KEYSCAN: MOV P1,#0FFH ;给P1全高,如果此时有键按下的话下一瞬间对应的位会马上变0 MOV A,P1 CJNE A,#0FFH,K_NEXT1 ;如果A=FFH则表明没有键按下,退出子程序,有键按下的话跳转到K_NEXT1 学号1322010110 天津城建大学 单片机原理及应用A课程 设计说明书 按键控制单片机PWM输出设计起止日期：2016年05月30日至2016年6月10日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2016年6月10日 目录 第一章系统方案设计 (1) 1.1 PWM (1) 1.2 STC12C5A60S2简介 (1) 1.3 仿真工具介绍 (2) 1.3.1 Protues简介 (2) 1.3.2 Keil uVision3简介 (4) 第二章硬件电路设计 (5) 2.1 复位电路 (5) 2.2 时钟电路 (5) 2.3 按键中断 (5) 2.4 显示电路 (6) 第三章程序设计流程图 (7) 第四章系统仿真 (8) 4.1 仿真图 (8) 4.2 程序 (8) 4.3 PCB............................................................................................................... 错误！未定义书签。参考资料 .................................................................................................................... 错误！未定义书签。 第一章系统方案设计 1.1 PWM PWM的全称是Pulse Width Modulation（脉冲宽度调制），它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。 1.2 STC12C5A60S2简介 STC12C5A60S2是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。 1）管脚说明: 1、P0.0~P0.7 P0：P0口既可以作为输入/输出口，也可以作为地址/数据复用总线使用。当P0口 作为输入/输出口时，P0是一个8位准双向口，内部有弱上拉电阻，无需外接上拉电阻。当P0作为地址/数据复用总线使用时，是低8位地址线A0~A7，数据线D0~D7 2、P1.0/ADC0/CLKOUT2 标准IO口、ADC输入通道0、独立波特率发生器的时钟输出 3、P1.1/ADC1 4、P1.2/ADC2/ECI/RxD2 标准IO口、ADC输入通道2、PCA计数器的外部脉冲输入脚，第二串口数据接收端 5、P1.3/ADC3/CCP0/TxD2 外部信号捕获，高速脉冲输出及脉宽调制输出、第二串口数据发送端 6、P1.4/ADC4/CCP1/SS非 SPI同步串行接口的从机选择信号 7、P1.5/ADC5/MOSI SPI同步串行接口的主出从入(主器件的输入和从器件的输出) 8、P1.6/ADC7/SCLK SPI同步串行接口的主入从出 9、P2.0~P2.7 10、P2口内部有上拉电阻，既可作为输入输出口(8位准双向口)，也可作为高8位地址总线使用。 11、P3.0/RxD 标准IO口、串口1数据接收端 12、P3.1/INT0非 外部中断0，下降沿中断或低电平中断 13、P3.3/INT1 14、P3.4/T0/INT非/CLKOUT0 定时器计数器0外部输入、定时器0下降沿中断、定时计数器0的时钟输出 2）A/D转换器的结构： STC12C5A60AD/S2系列带A/D转换的单片机的A/D转换口在P1口，有8路10位高速A/D转换器，速度可达到250KHz(25万次/秒)。8路电压输入型A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型IO口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D 转换，不须作为A/D使用的口可继续作为IO口使用。 单片机ADC由多路开关、比较器、逐次比较寄存器、10位DAC、转换结果寄存器以及ADC_CONTER 实验五矩阵键盘实验 一、实验内容 1、编写程序，做到在键盘上每按一个数字键(0－F)用发光二极管将该代码显示出来。按其它键退出。 2、加法设计计算器，实验板上有12个按键，编写程序，实现一位整数加法运算功能。可定义“A”键为“+”键，“B”键为“=”键。 二、实验目的 1、学习独立式按键的查询识别方法。 2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。 三、实验说明 1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。 3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。 行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。 四、接线方法 键盘连接成4×4的矩阵形式，占用单片机P1口的8根线，行信号是P1.0-1.3,列信号是P1.4-1.7。 6.4 可编程键盘/显示器接口——Intel 8279 Intel 8279是一种可编程键盘/显示器接口芯片，它含有键盘输入和显示器输出两种功能。键盘输入时，它提供自动扫描，能与按键或传感器组成的矩阵相连，接收输入信息，它能自动消除开关抖动并能对多键同时按下提供保护。显示输出时，它有一个16×8位显示RAM，其内容通过自动扫描，可由8位或16位LED数码管显示。 1．8279的内部结构和工作原理 8279的内部结构框图如图6.28所示。下面分别介绍电路各部分的工作原理。 1) I/O控制及数据缓冲器 数据缓冲器是双向缓冲器，连接内外总线，用于传送CPU和8279之间的命令或数据，对应的引脚为数据总线D0～D7。 I/O控制线是CPU对8279进行控制的引线，对应的引脚为数据选择线A0、片选线、读/写信号线和。 2) 控制与定时寄存器及定时控制 控制与定时寄存器用来寄存键盘及显示工作方式控制字，同时还用来寄存其它操作方式控制字。这些寄存器接收并锁存各种命令，再通过译码电路产生相应的信号，从而完成相应的控制功能。与其对应的引脚为时钟输入端CLK及复位端RESET。 定时控制电路由N个基本计数器组成，其中，第一个计数器是一个可编程的N级计数器，N为2～31之间的数。定时控制经软件编程，将外部时钟CLK分频，得到内部所需的100 kHz 时钟，为键盘提供适当的扫描频率和显示扫描时间。与其相关的引脚是显示熄灭控制端。 3) 扫描计数器 扫描计数器由键盘和显示器共用，为它们提供扫描信号。扫描计数器有两种工作方式：编码方式和译码方式。按编码方式工作时，计数器作二进制计数，4位计数状态从扫描线SL0～SL3输出，经外部译码器译码后，为键盘和显示器提供扫描信号。按译码方式工作时，扫描计数器的最低两位被译码后，从SL0～SL3输出，提供了4选1的扫描译码。与其相关的引脚是扫描线SL0～SL3。 4) 回复缓冲器、键盘去抖及控制 在键盘工作方式下，回复线作为行列式键盘的列输入线，相应的列输入信号称为回复信号，由回复缓冲器缓冲并锁存。在逐行列扫描时，回复线用来搜寻每一行列中闭合的键，当某一键闭合时，去抖电路被置位，延时等待10 ms后，再检查该键是否仍处在闭合状态。如不闭合，则当作干扰信号不予理睬；如闭合，则将该键的地址和附加的移位、控制状态等键矩阵键盘单片机识别实验与程序
按键及显示实验
用51单片机中断编写的4x4键盘程序
实验一矩阵键盘检测
单片机实验——查询式键盘实验
按键控制单片机PWM输出设计
单片机 矩阵键盘实验 实验报告
单片机8279键盘显示实验