1、 单片机课程设计报告 1 单片机原理 课程设计报告 4*4 矩阵键盘 专 业 11 电气自动化技术 班 级 * 学 号 * 学生姓名 * 指导教师 * 提交日期 2013.6.5 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 单片机课程设计报告 2 目 录 引言 第一部分 设计任务 1.1 设计题目及要求 4 第二部分 设计方案 2.1 总体设计方案说明 4 2.2 模块结构与方框图 4 2.2.1 矩阵键盘设计方案 4 2.2.2 矩阵键盘设计原理 4 2.2.3 译码显示电路 5 第三部分 电路设计与器件选择 3.1 系统原理电路图 7 3.2 软件流程图 8 3.3
2、元器件选择 9 3.4 系统程序设计 9 第四部分 安 装调试与性能测量 第五部分 课程设计总结 （心得体会） 12 第六部分 参考文献 12 单片机课程设计报告 3 引 言 矩阵式键盘是当今使用最为广泛地键盘模式，该系统已 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 STC89C52 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
3、到的按键信号转换成数字量，显示于显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性强，但对于初学者应更加耐心，细心，才会使设计最终成功。 单片机课程设计报告 4 第一部分 设计任务 1.1 设计题目及要求 本设计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件、硬件哥哥部分研究。 任务要求： 1.4*4矩阵式键盘与单片机的连接方法； 2.用两 个七段显示器将键值显示出来。 第二部分 设计方案 2.1 总体设计方案说明 4*4 矩阵式键盘采用 STC89C52 单片机为核心，主要由矩阵键盘式电路，译码电路，显示电路等组成，软件选用汇编语言程序。单片机将检测到的按键信号转换成数字量，
4、显示于 LED显示器上。 2.2 模块结构与方框图 2.2.1 矩阵键盘设计方案 （ 1） 4*4矩阵键盘输入装置共有 16 个按键，分别对应 0 15十六个数字 （ 2）设置两个七段显示器，对应显示不同按键按下时所对应的数字并持续显示 2.2.2 矩阵键盘设计原理 矩阵键盘设计原 理如图 1所示： 矩阵式键盘电路如图 2 所示： STC89C52 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 单片机课程设计报告 5 电路通过晶振电路为单片机提供时钟，从键盘输入电路中读
5、取按键编码，并同通过查表后，通过七段显示器显示相应的数字，从而完成设计任务。 矩阵键盘排布： 2.2.3 译码显示电路 译码电路中常用的显示器有 LED(数码管 )和 LCD（液晶显示器）。这两种显示器都具有线路简单，耗电少，成本低，寿命长等优点。 本系统输出结果选用 2个 LED 显示。数码管有共阴共阳之分，本系统采用工阳极数码管，其原理图如图 3所示： 0 4 8 12 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 单片机课程设计报告 6 数码管内有 8个发光二极管，公共端有 8个发光二极管的阳极并接而成，正常显示时公共端接高电平，个发光二极管是否点亮取决 a dp 各引脚上是
6、否是高电平。 LED 数码管的外形结构如上图，外部有 10个引脚，其中 3,8 脚为公共端也成位选端，其余 8 个引脚称为段选端，当要使某一位数码管显示某一位数字（ 0 9中一个）必须在这个数码管的段选端加上与数字对应的 8 为段选码（也称字形码），在位选端加上低电平即可。 单片机课程设计报告 7 译码显示电路如下图 4 所示： LED 显示断码 字型 共阳极段 字型 共阳极段 0 C0H 9 90H 1 F9H 10 88H 2 A4H 11 83H 3 B0H 12 C6H 4 99H 13 A1H 5 92H 14 86H 6 82H 15 84H 7 F8H 空白 FFH 8 80H
7、P 8CH 单片机课程设计报告 8 第三部分 电路设计与器件选择 3.1系统原理与电路图 单片机课程设计报告 9 3.2软件流程图 3.2元器件选择 元件名 数 目 STC89C52 1 晶振 1 100欧姆电阻 2 22pf 电容 2 10uF 电解电容 1 74LS04 1 单片机课程设计报告 10 3.3系统程序设计（所用语言为汇编语言） #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int code uchar key_scan4 = 0xfe,0xfd,0xfb,0xf7; code uchar key_value16 = 0xee,0xde,0xbe,0x7e, 0xed,0xdd,0xbd,0x7d, 0xeb,0xdb,0xbb,0x7b, 0xe7,0xd7,0xb7,0x77; code seven_seg = 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; uchar k = 88; void delay(uint x) while(x-); void display(uchar x) P0 = 0xff; P0 = seven_segx % 10; P2 = 0xfe;
